BIM在城市快速路工程中的应用实践.pptx

1、特大型钢结构桥梁特大型钢结构桥梁BIMBIM技术技术综合应用实践综合应用实践刘宏刚刘宏刚中铁大桥局中铁大桥局BIMBIM小组，小组，2022021 1问题与展望问题与展望应用概况应用概况技术方面的应用技术方面的应用管理方面的应用管理方面的应用中铁大桥局是世界 上设计建造桥梁最多的 企业，一直引领着中国 桥梁事业发展。迄今，公司在国内外设计建造 了2000余座大桥，总里 程2000余公里，并先后 参加了铁路干线和高等 级公路建设。修建了一 大批精品名优工程，获 得了一大批奖项，其中 ,获国家科技进步奖31 项，新中国成立60周年 “百项经典暨精品工程 ”10项，中国建筑工程 鲁班奖29项，詹天佑

2、大 奖23项，创中国企业新 纪录37项，拥有专利近 500项。中铁大桥局集团有限公司，1953年4月为修 建武汉长江大桥经政务院批准成立，先后培养了 中国科学院院士1名，中国工程院院士3名，全国 工程勘察设计大师5名，国家有突出贡献专家2名。现有员工14000余名，其中享受国务院特殊津 贴的专家26名、教授级高级工程师170名、高级 工程师957名、各类专业技术人员8590名。中国铁路BIM联盟、中国图学会BIM专业委 员会会员单位。渝黔铁路重庆白沙沱长江大桥渝黔铁路重庆白沙沱长江大桥 沪通长江大桥沪通长江大桥 连镇铁路五峰山长江大连镇铁路五峰山长江大桥桥 武汉四环线青山长武汉四环线青山长江大

3、桥江大桥 宜昌香溪长江大桥宜昌香溪长江大桥 温州瓯江北口大桥温州瓯江北口大桥中国中铁中国中铁BIM交流会交流会中国中铁中国中铁BIM理事会理事会运用CATIA软件的线框和曲面设计模块建立模型骨架线，应用知识工程模块的参数化功能建立各施工结构单元模板；通过实例化和参数化快速建立施工结构 模型。四、人员培训四、人员培训四、人员培训四、人员培训四、人员培训四、人员培训四、人员培训四、人员培训四、人员培训四、人员培训 钢梁在1#2#墩之间跨越成渝铁路，0#1#墩钢梁在地面线以下，钢 梁架设时需对山体进行开 挖。2#主塔墩位于重庆侧岸边，临近既有成渝线、川 黔线和小梨线，无既有道 路连通到主墩。边跨钢梁

4、跨既有线施工总体方案为减少跨既有线施工的时间，降低安全风险，2#墩钢梁架设采用主跨往边跨侧分次拼装顶推跨过既有线，然后再散拼施工的方案，解决跨线施工的技 术和安全问题。（二）在下横梁上拼装架梁吊机(四)吊机走行到钢梁上(三)拼装首段钢梁(一)拼装支架主塔下横梁钢筋、预应力布置与中铁山桥、Trimble、Leica等企业 合作，探索BIM技术在钢梁制造偏 差分析、3D激光扫描、虚拟装配等 方面的应用。3D激光扫描点云激光扫描点云钢构设计钢构设计BIM模型模型设计模型与扫描点云拟合分析，采用色谱形式显示钢梁构件偏差状况。对构件制造精度进行局部3D数据分析，对制造工艺进行评价和改进。钢梁构件扫描成像

5、点云数据提取与拼接钢梁拼接断面偏差测量。开发目标开发目标 用程序识别提取BIM模型中绘制加工图所需要的 必要信息，辅以人工交互对输出样式的控制，针 对出图对象，以程序批量化处理来实现加工图与 组装图的批量输出。设计架构设计架构 根据CATIA和CAA RADE的特点，分别在CATPart，CATProduct和CATDrawing下开发功能模块。主要功能点主要功能点 各个方向上视图的生各个方向上视图的生成；成；剖面视图的生成；剖面视图的生成；打断线的生成；打断线的生成；图框的自动插入；图框的自动插入；图纸自动布局；图纸自动布局；出图样式的自定义；出图样式的自定义；视图大小自适应图幅大小视图大小

6、自适应图幅大小；直观的出图部件的选取直观的出图部件的选取；方便的交互式界面；方便的交互式界面；自动添加出图自动添加出图PartPart；主要功能点主要功能点 可以选择出图标准；可以选择出图标准；清除功能；清除功能；选择存储位置；选择存储位置；信息确认功能；信息确认功能；可以选择出图标准；可以选择出图标准；清除功能；清除功能；信息确认功能；信息确认功能；自动标注；自动标注；模板驱动；模板驱动；批量标注与出图。批量标注与出图。基于基于.netnet平台的平台的C+C+COMCOM程序开发，程序开发，代码总量接近代码总量接近2500025000行。行。广州海珠桥维修加固广州海珠桥维修加固193319

7、33年建成年建成修复后的广州海珠桥修复后的广州海珠桥20132013年年A-上弦杆HL-横联S-竖杆X-斜杆PL-平联制造BIM模型。模型演化过程：设计BIM模型一施工BIM模型SQM-桥面板E-下弦杆H-横梁Z-纵梁编号编号 构件类型构件类型A A 上弦杆E E 下弦杆S S 竖杆X X 斜杆H H 铁路横梁PAPA 上弦杆拼接板PEPE 下弦杆拼接板GEGE 下弦杆加劲板PLTPLT 平联填板SQPSQP 桥面拼接板及吊耳编号编号 构件类型构件类型Z 铁路纵梁PL 平联ZDJ 制动架HL 横联BS 拉索TA 上弦杆填板TE 下弦杆填板ME 下弦杆密封盖HP 铁路横梁拼接板SQM 桥面板工程

8、应用编码方案：5段定长编码，共18位。BST#A01Z#0001构件类型编码及序列号项目编码及序列号构件流水号平台功能模块功能权限项目总工工程部物机部制造厂安全资 料传 传资 批二维码打印发货扫码记录生产运输进度物料统计物料查询料单提交 构件状态可视化查询 库存不足与预警 预拼场库存查询 安装扫码入库扫码出厂扫码构件状态查询Web端料单管理跨平台物料管理功能及权限跨平台物料管理功能及权限 安全管理 节间检验批资料 移动端物料扫码 按节按进 间下度下 料 料 进 进 度 度 查 管 询 理料 料 单 单 查 审 询 批数字化下 料误工风险分析检 验质 检上 上进度管理资源管理 PC端料分为五大步

9、骤：分为五大步骤：1.1.数字化下料数字化下料【PCPC端】端】2.2.跨部门物料跨部门物料 协同管理【协同管理【WebWeb端】端】3.3.二维码物料二维码物料 追踪【移动追踪【移动 端】端】4.4.实时同步查实时同步查 询、分析与询、分析与 管理管理【WebWeb端】端】5.5.实时同步查实时同步查 询与分析【询与分析【PCPC端】端】按节间或进度下料数字化下料【PC端】4D-4D-BIMBIM平台平台 集成进度、集成进度、三维信息以三维信息以 及节间信息及节间信息,形成形成4D4D模模 型。基于上型。基于上 述模型，述模型，PCPC 端可以按节端可以按节 间或按进度间或按进度 查询构件，

10、查询构件，并通过点击并通过点击 下料按钮下下料按钮下 料。料。实时同步查询、分析与管理【Web端】二维码物料追踪【移动端】跨部门物料协同管理【Web端】实时同步查询与分析【PC端】料单审批料单审批 由项目总由项目总 工完成。工完成。审批后构审批后构 件厂正式件厂正式 开始生产开始生产 构件。构件。实时同步查询、分析与管理【Web端】二维码物料追踪【移动端】跨部门物料协同管理【Web端】实时同步查询与分析【PC端】数字化下料【PC端】构件厂生产构构件厂生产构 件后，可以在件后，可以在 WebWeb端打印相端打印相 应的二维码并应的二维码并 张贴在构件上张贴在构件上。构件在出厂。构件在出厂、入库、

11、入库、出库出库、安装时分别、安装时分别 进行扫码，从进行扫码，从 而实现物料的而实现物料的 数字化管理。数字化管理。跨部门物料协同管理【Web端】二维码物料追踪【移动端】实时同步查询、分析与管理【Web端】实时同步查询与分析【PC端】数字化下料【PC端】二维码样例现场扫码实时同步查询、分析与管理【Web端】二维码物料追踪【移动端】跨部门物料协同管理【Web端】实时同步查询与分析【PC端】数字化下料【PC端】二维码扫码移动端登陆物料查询操作历史权限控制物料管理过程物料管理过程 中，在中，在WebWeb端端 还可以实时产还可以实时产 看料单及其进看料单及其进 度信息，统计度信息，统计 以表格和图表

12、以表格和图表 的形式可视化的形式可视化 展现。展现。实时同步查询、分析与管理【Web端】二维码物料追踪【移动端】跨部门物料协同管理【Web端】实时同步查询与分析【PC端】数字化下料【PC端】以不同以不同颜色在三维颜色在三维 平台中展现平台中展现 物物 料不同料不同 状态。即通状态。即通 过可视化手过可视化手 段，辅助物段，辅助物 料状态查询料状态查询 与管理。与管理。实时同步查询、分析与管理【Web端】二维码物料追踪【移动端】跨部门物料协同管理【Web端】实时同步查询与分析【PC端】数字化下料【PC端】通过不同通过不同 颜色直观颜色直观 展示物料展示物料 当前状态当前状态 以及拖欠以及拖欠 或

13、延误情或延误情 况，辅助况，辅助 项目总工项目总工 分析误工分析误工 风险。风险。实时同步查询、分析与管理【Web端】二维码物料追踪【移动端】跨部门物料协同管理【Web端】实时同步查询与分析【PC端】数字化下料【PC端】以天、周以天、周、月为时、月为时 间单位，间单位，按不同的按不同的 时间间隔时间间隔 对施工进对施工进 度进行正度进行正 序模拟或序模拟或 逆序模拟逆序模拟,形象形象反反 映施工计映施工计 划和实际划和实际 进度。进度。将拉索将拉索 索力与杆索力与杆 件应力监件应力监 测数据与测数据与 BIMBIM模模 型型 相集成相集成，实现数据实现数据 可视化可视化，为桥梁安为桥梁安 全管

14、理提全管理提 供支持。供支持。针对计划进度针对计划进度和实际进度和实际进度，自动计算整个自动计算整个 工工 程程、任任 意意 WBSWBS节点、节点、3D3D 施工段或构件施工段或构件 的工程量和成的工程量和成 本本，并以图表，并以图表 形式提供钢梁形式提供钢梁 成本统计和分成本统计和分 析。析。视频技术经过大致三个阶段的跨越式发展视频技术经过大致三个阶段的跨越式发展，已由以前简单的图像传输发展到已由以前简单的图像传输发展到 现在的移动视频通信和交互现在的移动视频通信和交互。不仅可以利用可。不仅可以利用可360360度旋转的高清摄像头实现施度旋转的高清摄像头实现施 工现场工现场2424小时全天

15、候、全方位、全过程监控，还可以利用远程通信技术实现小时全天候、全方位、全过程监控，还可以利用远程通信技术实现 管理人员对项目现场的管理人员对项目现场的“远程管控远程管控”，也可以结合手机、，也可以结合手机、平板等移动端实现平板等移动端实现 后台专家对现场一线人员的实时交流和技术指导。后台专家对现场一线人员的实时交流和技术指导。通过桥梁数字化综合管养系统中的通过桥梁数字化综合管养系统中的桥梁健康监测子桥梁健康监测子 系统、系统、电子化巡检系统及实时技术交互系电子化巡检系统及实时技术交互系统，获取统，获取 桥梁数据，再通过数据清洗、数据桥梁数据，再通过数据清洗、数据交换及数据共享交换及数据共享 最

16、终获取到可供分析、挖最终获取到可供分析、挖掘的数据。掘的数据。VolumeVolumeVarietyVariety VelocityVelocity ValueValue大数据大数据4V4V：涉及面广 管理周期从开工到竣工，覆盖施工过程全部管理内容。参与方多 需协调建设各方应用需求，兼顾业主、企业、合作单位利益，整合设计、施工、制造、材料供应等BIM数据和业务流程。流动性大 项目和人员都是流动的，难以形成稳定的应用团队，每一次 应用都需求重新摸索。成熟度低 软件大多需定制，边研发、边应用、边了解需求。软件软件 项目项目企业企业业主业主巨大商机强大工具巨大 诱惑巨大 挑战 设计设计 施工施工企业

17、企业企业企业.国家战略：政策引领国家战略：政策引领 参与全球竞争参与全球竞争 提高基础设施设计和管理水平提高基础设施设计和管理水平.软件行业：技术支撑软件行业：技术支撑 ITIT技术的进步：客观规律技术的进步：客观规律 BIMBIM软件企业的发展：主观软件企业的发展：主观意愿意愿.建筑市场：需求旺盛建筑市场：需求旺盛 建筑业信息化发展的需要建筑业信息化发展的需要 项目业主的管理需求项目业主的管理需求各有优势和劣势各有优势和劣势谁集成得最好？谁集成得最好？潜力分析（木桶理论）工工程程技技术术（需需求求工工程程技技术术管管理理实实践践管管理理理理论论Tips：Dassault Enovia施工企业

18、施工企业科研院校科研院校信信息息技技术术信信息息技技术术)施工结构设计与出图施工结构设计与出图 施工设计平台施工设计平台 项目管理平项目管理平台台物资、机械、劳务等资源管理物资、机械、劳务等资源管理智能分析、预警及信息智能分析、预警及信息推送推送主体结构校核与深化设计主体结构校核与深化设计GISGIS与测量放样与测量放样 施工设施与场景建模施工设施与场景建模建筑表现与效果设计建筑表现与效果设计报表与档案管理报表与档案管理安全、质量管理安全、质量管理场景与设施管理场景与设施管理方案验证与优化方案验证与优化技术成果管理技术成果管理计划与进度管理计划与进度管理竣工资料管理竣工资料管理工程算量工程算量

19、成本管理成本管理监控监测监控监测可视化交底可视化交底计算及模拟分析计算及模拟分析 虚拟装配虚拟装配BIMBIM信息管理平台信息管理平台激光扫描、放样机器人、无人机倾斜摄影、有限元分析文文档档与与报报表表管管理理场场景景与与设设施施管管理理智智能能化化技技术术GIGIS S 信信 息息 集集 成成云云平平台台VRVR 与与 ARAR大大数数据据监监测测信信息息移移动动端端开开发发WeWe b b 端端 开开 发发体体系系架架构构数数据据库库物物联联网网视视频频监监控控系系统统开开发发3 3D D 引引 擎擎图图形形平平台台 集成创新与原始创集成创新与原始创新新 管理平台技术构成中用到的技术，主要

20、是IT方面的，单独来 看都很成熟，都有专业的公司提供技术服务，缺的是整合。从现有的BIM管理软件来看，都有短板。软件企业负责原始创新，用户负责集成创新。与现有系统的集成整合是长期需求，成本高昂。BIMBIM应用平台开发应用平台开发 主要涉及施工设计平台的研发，以设计平台为基础，通过二 次开发完善其设计、计算、模拟分析、工程算量及出图功能，与Tekla、Revit、Catia、Midas、Ans ys等软件实现数据共享，并通过云平台实现协同设计与资源有效利用。施工阶段的项目管理平台应自主开发，掌握应用主动权。关键词关键词：l 概念概念l 技术技术 l 应用应用 l 价值价值价值实现技术萌芽期技术

21、萌芽期期望膨胀期期望膨胀期&泡沫化泡沫化 谷底期谷底期光明的爬升期光明的爬升期实质生产高峰期实质生产高峰期概念与理论研究2020s2030s1990s1975 为施工生产服务为施工生产服务 提高设计效率和质量，支持市场开发和提高设计效率和质量，支持市场开发和项目实施项目实施 提高信息化管理水平，支持提高信息化管理水平，支持“三化管理三化管理”促进科技创新，提升企业形象促进科技创新，提升企业形象与核心竞争力与核心竞争力 创造经济效益创造经济效益 优化资源配置与利用方式优化资源配置与利用方式 为项目建设增值，实现管理效益为项目建设增值，实现管理效益技术技术 信息信息优势优势 优势优势管理优势管理优势孜孜以求，不忘初心，BIM将迎来辉煌的明天