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【铁路BIM】黔张常铁路BIM技术实施应用

2019-6-11 16:56
来自: 铁路BIM联盟 收藏 分享 邀请

早年去张家界,既惊叹于山川之奇伟、瑰怪,也感到交通之不便。事实上,渝、鄂、湘三省交界地带,群山万壑,是革命老区又是少数民族集聚地区,交通基础设施相对比较落后,经济发展相对滞后。为此,我国建设了计划于20 ...

早年去张家界,既惊叹于山川之奇伟、瑰怪,也感到交通之不便。事实上,渝、鄂、湘三省交界地带,群山万壑,是革命老区又是少数民族集聚地区,交通基础设施相对比较落后,经济发展相对滞后。为此,我国建设了计划于2020年运营的黔张常铁路

新铁路可为沿线地区的经济社会发展提供强有力的运力保障。铁路沿线旅游资源富集、矿产资源丰富,将极大地促进沿线旅游产业的发展和国土矿产资源开发利用。


黔张常铁路站前某标段,位于湖南省常德市境内,正线全长38.909km。正线路基29段13.87km,联络线路基6段1.27km,车站2座(桃源站、陬市站),隧道1座。正线桥梁21座25.13km,联络线桥梁2座5.03km。项目施工特点有:

  • 路基、桥涵施工过渡段多,工程量精算难

  • 车站路基高填方长512m、宽113m、深19m,土方量大,土方调配和控制难度大

  • 连续梁11处,跨河流、高速公路、铁路施工风险高

  • 临近既有线施工与石长线接轨安全及接口施工多、困难大

  • 沿线人口密集穿越回维区,对临建选址及协调要求高


针对黔张常铁路综合项目施工特点,项目引入BIM技术。通过应用研究,总结出BIM技术在铁路综合项目施工中的应用点及价值点,主要从制定BIM管理流程、进度管理、模型创建、平台搭建、施工中应用、节能减排等几个方面展开介绍。


部分模型


应用研究

管理流程与组织设计

通过对基于BIM的工程项目管理流程设计、基于BIM的项目组织与团队设计、BIM实施模式的研究形成了如下成果:

  • 将BIM技术与铁路工程相结合,提出铁路工程基于BIM技术的组织管理模式和工作制度流程

  • 针对BIM技术与工程项目管理特点,提出BIM对现行的工程项目管理模式基本原则是“压缩流程”,并形成基于BIM工作流程

  • 设计基于BIM的工程项目管理流程图。研究管理学中组织结构的各种分类与特点,提出基于BIM团队组织结构设计原则是“开放信息流”

  • 为BIM团队选取了合适的组织结构,设计基于BIM的组织结构图,研究讨论组织结构中各成员应当具备的基本素质


施工进度管理中BIM应用

分析现有进度管理的理论和方法的基础上,引入BIM技术来解决进度管理现存问题,并拓宽进度管理的新思路,并在BIM软件和project软件工具应用基础上,努力探究引入BIM技术后的进度管理过程;总结BIM技术引入前后进度管理的差异,及进度管理中现存问题的解决情况。

  • Project创建进度数据。收集项目的基本信息,然后确定项目的任务细节,在项目文件建立后,输入任务工期,方便后期导入Navisworks等软件进行模型关联

  • 基于Navisworks进度管理。将Project编写的进度表导入到Navisworks软件进行进度与模型关联,通过Navisworks软件进行进度管理,每一道工序时间清晰展现。此进度管理状态下,主要基于4D施工模拟展现,通过三维模型+时间轴的展现,提前发现可能制约工期的施工节点。同时通过4D施工模拟也可提高施工人员理解水平,提高施工效率

  • 基于管理平台的进度管理。平台中已完工的工程以实体本色表现,正在施工中的工程以实体附蓝色表现。同时还可进行整体施工模拟,动态展示各个施工节点的施工状态及工程量统计。通过实时录入实际施工进度,通过模拟对比施工现场计划与实际进度,管理者对现场施工滞后区域一目了然,方便管理者在下阶段对施工计划及时进行调整


铁路3D信息模型建立研究

铁路建模标准

  • 单位和坐标:项目长度单位为毫米;使用相对标高±0.000即为坐标原点Z轴标点,为使BIM数据定义通用坐标系。铁路统一采用一个轴网文件,保证模型整合时能够对齐、对正

  • 模型色彩规定:图纸已经明确的构件外观色彩按照图纸要求进行建模;系统中已有材质按照Revit软件系统默认色彩;图纸未明确构件外观色彩告知BIM小组负责人,由小组负责人确定

  • BIM建模管控要点:各构件尺寸、高度等定位须准确;各构件截面尺寸与尺寸定位须与图纸一致;各系统的命名须与图纸保持一致;一些需要坡度的构件须按图纸要求建出坡度


铁路命名标准

构件命名规则:为保证模型构件的易认知性,并符合铁路设计原则,铁路BIM模型构件命名应包含构件类别、构件类型等信息。不同构件级别、不同地质条件下,铁路设计不同。现以铁路矿山法隧道BIM模型构件命名与代码规则为例说明。不同围岩级别、不同地质条件下,隧道设计为不同的衬砌类型。隧道围岩级别划分为Ⅰ~Ⅵ等6个等级。在每一围岩级别下,按岩石构造、地下水等地质条件划分衬砌类型,以英文字母排序表达。构件类别与构件类型之间用连字符“-”连接。

构件编码规则


构件代码规则:为表达构件对象在 BIM 模型中的唯一性,构件代码应包含单位工程名称、构件类别、构件类型(围岩级别、衬砌类型)、里程等信息。单位工程名称首字母与构件类别首字母之间用连字符“-”连接,构件类型与里程之间用连字符“-”连接。


本项目所有模型均在项目施工前期创建完成,已达BIM技术应用超前施工介入,发挥出BIM技术的最大价值。BIM模型包括:21座桥梁、路基11段、1座隧道。同时通过本项目的BIM模型创建,进一步完善了企业级族库的构建。确定了铁路建模的软件解决方案,桥梁模型采用Revit创建、隧道模型采用Catia创建、地质模型采用Civil 3D创建、GIS模型采用Super Map创建。

创建铁路BIM 模型软件方案


BIM综合管理平台搭建

BIM管理平台建设目标

满足大数据的集成和处理需要;保证多源BIM模型的有效提交;保证工程建设与管理信息全生命周期的无损传递;保证工程建设相关方的全生命周期的协同工作;实现模型与信息的高效管理和无缝集成;实现管理制度及建设标准对工程项目建设与管理的自动审核;保证信息资源库的高效管理和使用;保证BIM应用价值的实现;满足信息安全的基本要求。

建设原则

BIM管理平台建设遵守的原则是“总体规划、分项分步实施、落实标准、建设全过程”,同时还要充分考虑信息系统的“经济性、实用性、适应性和先进性”。

BIM管理平台的总体架构设计

BIM管理平台解决方案以规范项目核心业务为基础,以进度、质量、变更、文档的管理和监控为主要内容,建立基于BIM平台的管理和协同,建立以工程三维模型为载体,打造基于BIM技术的建设全过程管控系统,解决设计、建造、运营管理一体化同步过程。

平台总体架构设计


平台开发

研发出了适合铁路BIM技术应用的云平台。平台管理者、技术人员登录相应账号,即可查看模型信息与进行相关BIM技术应用,不但可以降低BIM应用的硬件配置,还可以达到模型共享利用。BIM技术应用硬件支持是必不可少的,硬件主要分为建模端和应用端。建模端的配置要明显高于应用端的配置,以保障BIM模型创建的效率,应用端配置满足平台BIM技术应用配置相对较低,可以有效降低硬件成本投入。


铁路施工BIM应用

基于BIM技术的铁路施工项目施工内容主要包括:图纸会审、BIM+GIS、构件查看、材料统计、地理分析、地质模拟、进度管控、工艺模拟、场地布置、日志管理、档案管理、数据管理、安全管理、模型轻量化、BIM+无人机、二维码。

  • 大型铁路项目(总长41km)施工BIM技术平台在线应用,实现“三模一平台”应用,即BIM、GIS、DTM模型整合在一个平台上,模型共享、轻量化应用

  • GIS与BIM深度结合,加以遥感影像与地理位置,实现真实情况模拟,达到BIM技术与GIS技术融合应用、铁路线性BIM模型完美呈现的效果

  • 高填方站场路基土石方计算、合理调配技术,DTM数字模型与BIM模型相结合辅助桥梁桩基、承台施工方案论证,实现铁路沿线范围平台在线化地质模拟

  • 开发铁路数字化信息管理平台,BIM技术应用实现在线操作,档案管理中实现无纸化办公、图纸、模型、文件档案分类汇总,办公管理中实现项目各人员协同工作、工作日志平台管理及存储

  • 施工现场地形实时分析,实现坡度、坡向、等高线等地理分析,辅助决策


地质模拟

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鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋
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【铁路BIM】高速铁路信号系统联调联试的BIM应用发布时间:2019-06-11
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