[分享]城开高速雪宝山互通项目的施工深化BIM应用

1 项目概况

城开高速是银川至百色国家高速重要连接段，城开高速总投资234亿元，全长129.3km，计划到2022年建成通车。雪宝山互通位于重庆开州满月乡政府东侧约3km，主线设计速度80km/h、匝道35km/h，互通区属中低山侵蚀河谷坡地貌，地形坡度较陡。因此雪宝山互通也是城开高速施工地理条件最复杂，建设难度最大的标段之一。

城开高速雪宝山互通由中铁十一局集团第五工程有限公司承建。项目业主要求本项目的设计和施工阶段全部运用BIM技术。

2 主要应用

2.1 深化设计校核

雪宝山互通地势险要，交通关系复杂。桥梁主要结构类型种类多样，且原设计图纸各构件分类与施工分类需求存在差异。因此，在BIM深化设计阶段对桥墩、桥台、T梁、箱梁等构件，根据施工需求进行了重新梳理分类：

• 结合桥墩结构型式、构件类别等，划分15个模板类型
• 根据预制T梁跨度、位置关系等划分为6种类型模板
• 根据现浇箱梁中空个数，划分3类模板，并单独建立钢结构箱梁模板

随后，对所建立的模板的参数统一命名，建立各类参数的设计表与模型关联，可实现深化设计结果的快速切换、调整与更新。通过这种方式，不仅仅大大节约了深化设计周期，完成了快速的模型深化，同时基于三维模型，也对潜在的问题进行了复核与修正，减少了施工现场不必要的施工调整，有效避免了工期延误。

 

2.2 结构深化设计

 

2.3 碰撞检查分析

建立模型根据干涉报告与施工方案结合，将几个主要的结构干涉提出，并为项目在施工前期解决了图纸问题，避免返工的同时也提出了合理建议。

通过模型检测出结构干涉提出匝道桥桥墩与改道桥梁体距离较近、墩身尺寸标注错误致墩顶未与梁底接触、桥台台帽与箱梁错台、盖梁挡块与梁体腹板碰撞、匝道桥曲线段梁体翼缘悬臂尺寸存在偏差、桩基顶部钢筋锚固于承台的预留长度不足、钢筋保护层厚度不足、相邻主筋间距不满足规范要求等17个重大问题，这些问题的及时发现为项目挽回了700余万元的损失，直接缩短工期或避免延误45天。

2.4 结构分析

通过承台支架验算，结构验算，拟对现场提供的四个方案进行了比选，经验算支架方案为可行方案，但结构布置较不合理，结构受力验算结果达不到设计要求，后经结构方案优化并对计算模型调整重新验算，解决了现场施工可行性及受力验算结果符合设计的要求。

2.5 三维交底图册

通过二维图纸很难将复杂的结构表现出来，采用三维构件图册的形式，将构件细化，并配置技术要点说明形式进行交底，方便现场人员作业，提高现场施工效率。

 

2.6 工程量统计

建立了雪宝山互通单位工程全专业主体工程量，并实施落地了全专业各种钢筋，实现了模板驱动，自动化控制，精准的尺寸与图纸进行复核对比，最后尺寸数据导出excel表格；通过布尔运算解决了硬件卡顿及显卡配合问题；保证了项目所需的全部工程量的复核对比，为项目减少了复核工作量。

2.7 施工仿真模拟

建立雪宝山互通模型后，直接将图纸实际尺寸模型导入仿真板块，同时根据施工方案，进行了施工工艺仿真模拟，同时模拟的全过程施工工艺情况，在动态仿真过程中，设定了易产生碰撞的动态干涉；为现在技术人员，施工人员提供可视化动态施工模拟，对工艺流程更加清晰，关键工序掌控更加熟练。

 

3 应用总结

考虑到雪宝山互通地势险要，交通关系复杂，同时工期紧任务重，为确保深化设计进度，留给BIM团队的工作时间非常紧张。因此在项目的BIM软件平台选型时，重点考察了软件平台的参数化能力，力求实现快速的模型搭建与调整迭代，确保BIM深化设计能够满足整体的工程进度要求，能够有利的支持工程的施工建设稳定推进。

经过多方的比较，最终选择达索系统的3DEXPERIENCE平台来进行本项目的施工深化阶段的BIM应用。其优势主要体现在：

协同性高，BIM应用规范性强

达索系统的3DEXPERIENCE平台，支持BIM设计的规范化与标准化管理，基于逻辑清晰的结构树来体现。同时，得益于3DEXPERIENCE平台的平台化架构，在进行BIM应用全过程都是采用协同工作方式，能够在多人协同工作中保证BIM模型数据的实时协同与同步，且团队之间的协同准确及规范，大大提高了团队工作效率，以及协同配合准确性与及时性。

高效的BIM设计深化效率

雪宝山互通的桥梁主要结构类型种类多样，且原设计图纸各构件分类与BIM模型中模板分类不同，因此在BIM设计深化应用阶段，对桥墩、桥台、T梁、箱梁等构建进行重新梳理分类，结合桥墩结构型式、构件类别等，划分15个模板类型。此外，又根据预制T梁跨度、位置关系等划分为6种类型模板；根据现浇箱梁中空个数，划分3类模板，并单独建立钢结构箱梁模板，对所建立的模板的参数统一命名，建立各类参数的设计表与模型关联。通过这些前期的准备工作，依托3DEXPERIENCE平台的强大参数化能力，实现了模型构件的快速切换与调用，迅速完成了BIM深化设计，为项目推进节约了大量时间。

 

快速进行深化调整与模型迭代

在模型的创建过程中大量利用特征模板，装配模板，对于项目中常见的数据进行输出，通过参数驱动模型。同时运用3DEXPERIENCE平台的知识工程应用模块，大大减少了深化设计调整与修改的工作量，实现了迅速的BIM模型成果迭代。

同样的，桥梁结构钢筋复杂多样，同类构件钢筋形状、种类均不相同，造成钢筋设计难度较大，工作量也较大。因此针对项目情况，也对复杂结构钢筋分构件创建模板，能够解决快速创建钢筋的问题，同时也保证了钢筋工程量的准确性。

BIM施工模拟应用，有效指导现场施工

通过3DEXPERIENCE平台能够，在正式施工前模拟现场的施工工序，找出不合理节点，及时予以调整，有力的支持了施工组织方案的编制与优化，间接避免了施工工期的延误。