1、項(xiàng)目概述

　　伍家崗長(zhǎng)江大橋是宜昌構(gòu)建一江兩岸發(fā)展新格局，深度推進(jìn)江南整體開發(fā)，打造區(qū)域商務(wù)中心的重點(diǎn)工程，總投資33.66億元。項(xiàng)目主線全長(zhǎng)2.813公里，南起江城大道，跨長(zhǎng)江、越伍臨路，后止于花溪路，在起點(diǎn)及跨伍臨路處分別設(shè)置艾家互通、伍臨路互通。主橋主跨為1160米正交異性橋面板鋼箱梁懸索橋，橋?qū)?1.5米，實(shí)現(xiàn)一跨過(guò)長(zhǎng)江。主塔為門形框架結(jié)構(gòu)，錨碇形式為北岸隧道錨、南岸隧道錨。

　　伍家崗長(zhǎng)江大橋建成通車后，將實(shí)現(xiàn)城區(qū)中環(huán)閉環(huán)，內(nèi)中外三環(huán)真正成形，構(gòu)建宜昌"三縱五橫"快速路網(wǎng)格局，對(duì)拓展城市骨架，完善城市路網(wǎng)布局，推進(jìn)宜昌現(xiàn)代化特大城市和長(zhǎng)江中上游區(qū)域性中心城市建設(shè)有著十分重要的意義。

　　2、BIM應(yīng)用背景

　　近年來(lái)，BIM技術(shù)理論和技術(shù)發(fā)展正處于一個(gè)快速發(fā)展期，在建筑工程領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，在橋梁工程中的應(yīng)用也越來(lái)越受到關(guān)注，重慶永川長(zhǎng)江大橋、肇慶閱江大橋、飛云江跨海大橋、卡塔爾多哈大橋等重點(diǎn)橋梁工程也從設(shè)計(jì)施工一體化、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)、碰撞校核、方案比選、三維可視化交底、工期模擬、管理運(yùn)維平臺(tái)等方面開展了有益的探索與實(shí)踐。BIM技術(shù)在橋梁領(lǐng)域?qū)儆诘湫蛯I(yè)化應(yīng)用，需結(jié)合橋梁工程的特點(diǎn)開展相關(guān)的平臺(tái)選型、建模標(biāo)準(zhǔn)、流程，特別是應(yīng)用價(jià)值落地方面的研究工作。相較于建筑工程，橋梁工程一般以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主，涉及的其他專業(yè)相對(duì)較少，構(gòu)件形狀及受力行為比較復(fù)雜，建造方法、工藝及流程對(duì)結(jié)構(gòu)受力有很大的影響，同時(shí)橋梁工程的使用環(huán)境條件相對(duì)惡劣，后期運(yùn)維重點(diǎn)關(guān)心的是結(jié)構(gòu)安全及耐久性問(wèn)題。

　　3、BIM應(yīng)用目的

　　本項(xiàng)目施工采用BIM管理技術(shù)，主要是借鑒現(xiàn)有施工行業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用，從而建立一套符合橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際業(yè)務(wù)管控需要的BIM應(yīng)用模式，提高項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量和精細(xì)化管理水平。

　　4、BIM現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

　　4.1協(xié)同作業(yè)

　　橋梁工程項(xiàng)目管理中參與單位眾多，建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位等相關(guān)主體需要相互協(xié)調(diào)配合，工作過(guò)程中交叉工作眾多，增加了溝通協(xié)調(diào)難度，制約了工程項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度和費(fèi)用的提高。通過(guò)以BIM技術(shù)為中心的項(xiàng)目管理云端平臺(tái)，可以大大提高各參建方的溝通效率，提高項(xiàng)目管理決策能力。

　　4.2進(jìn)度模擬

　　橋梁施工相關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件較多，施工工序也比較復(fù)雜，同時(shí)橋梁施工項(xiàng)目管理是一個(gè)實(shí)時(shí)變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程。傳統(tǒng)被動(dòng)管理模式已不適用于橋梁施工的項(xiàng)目管理過(guò)程。而BIM技術(shù)可以建立施工過(guò)程各階段的三維模型，使得施工過(guò)程的管理更加精細(xì)，讓施工管理人員進(jìn)更為合理的決策與安排。

　　利用BIM技術(shù)將施工進(jìn)度與三維模型相結(jié)合，模擬橋梁的整個(gè)施工過(guò)程和施工進(jìn)度，實(shí)際進(jìn)度和計(jì)劃進(jìn)度之間的不同可以非常直觀的展示出來(lái)，方便項(xiàng)目管理人員根據(jù)進(jìn)度偏差調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)部署。另外，利用無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)實(shí)時(shí)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際進(jìn)度，在進(jìn)度控制的管理中把每天的航拍情況與模型中的進(jìn)度進(jìn)行反饋和比較。

　　4.3施工模擬動(dòng)畫

　　一些危險(xiǎn)性比較大的工程使用三維模型進(jìn)行仿真模擬，橋墩墩身施工過(guò)程中模板吊裝過(guò)程中，模板會(huì)發(fā)生擺動(dòng)，當(dāng)模板擺動(dòng)幅度較大時(shí)，就會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員造成較大威脅，利用BIM技術(shù)進(jìn)行仿真，可以保證現(xiàn)場(chǎng)人員人身安全。在對(duì)墩身進(jìn)行仿真施工過(guò)程中，還可以使用REVIT軟件對(duì)施工安全性進(jìn)行辨認(rèn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的不合理現(xiàn)象，當(dāng)操作人員存在作業(yè)困難且可能出現(xiàn)墜落危險(xiǎn)時(shí)，及時(shí)調(diào)整三角支架平臺(tái)。

　　4.4可視化交底

　　在橋梁工程中，主塔內(nèi)部預(yù)埋件種類較多(如檢查梯、電梯、輸送管和塔吊固定預(yù)埋件等)，以三維模型的形式直觀顯現(xiàn)出來(lái)，便于施工前對(duì)工人進(jìn)行交底工作，更加直觀，更加形象。

　　結(jié)合直觀的施工方案模擬動(dòng)畫及三維效果圖，對(duì)工程管理人員及操作人員就關(guān)鍵部位設(shè)施進(jìn)行三維可視化交底，避免對(duì)圖紙及技術(shù)方案的錯(cuò)誤理解從而造成的錯(cuò)誤施工，同時(shí)，節(jié)省看圖時(shí)間，提高共同的認(rèn)知度，提高溝通效率，確保工序準(zhǔn)確有序的開展。

　　4.5碰撞檢查

　　伍家崗長(zhǎng)江大橋主塔結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)部鋼筋密集，外側(cè)還有勁性骨架作為支撐、各種預(yù)埋件、波紋管等構(gòu)件定位精度要求。傳統(tǒng)施工管理中二維平面圖紙很難發(fā)現(xiàn)不同構(gòu)件間的碰撞問(wèn)題，由此引發(fā)返工造成極大的成本浪費(fèi)與工期延誤。利用BIM軟件，設(shè)置相應(yīng)的碰撞檢查規(guī)則，可以快速找出符合碰撞檢查條件的碰撞點(diǎn)，并生成碰撞報(bào)告，從而提前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部碰撞問(wèn)題，達(dá)到對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的三維校審效果，避免工期延誤或返工。

　　4.6工程量統(tǒng)計(jì)

　　伍家崗項(xiàng)目隧道錨為前小后大的楔形結(jié)構(gòu)，軸線傾角40°。按照實(shí)際施工節(jié)段劃分對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行三維建模，解決傳統(tǒng)手算難以快速準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)大體積混凝土施工實(shí)際工程量的問(wèn)題，輔助項(xiàng)目做工程量管控和預(yù)結(jié)算。同時(shí)，利用BIM技術(shù)可以更加精細(xì)的管理施工材料、施工機(jī)械、施工人員，提高人、材、機(jī)的利用率。比如通過(guò)BIM模型可以隨時(shí)讀取橋梁施工過(guò)程中的各部位、各階段相應(yīng)的鋼筋用量和混凝土量，進(jìn)行數(shù)字化下料，為限額領(lǐng)料提供技術(shù)參考，便于節(jié)約成本、節(jié)約資源。

　　4.7檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)接

　　將三維模型與各監(jiān)測(cè)點(diǎn)結(jié)合，并設(shè)置不同類型的傳感器，與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，三維直觀展示監(jiān)測(cè)過(guò)程的應(yīng)力變化。通過(guò)將BIM模型與三局自主研發(fā)的智能監(jiān)控平臺(tái)相關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)接收各類運(yùn)行參數(shù)并進(jìn)行展示、預(yù)警，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)，為平臺(tái)健康安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

　　4.8臨時(shí)構(gòu)件設(shè)計(jì)指導(dǎo)施工

　　伍家崗項(xiàng)目依托三局的超高層施工平臺(tái)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，自主研發(fā)適用于橋塔施工的專屬施工平臺(tái)—“整體式自適應(yīng)雙模板施工平臺(tái)”，受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。項(xiàng)目根據(jù)自適應(yīng)雙模板施工平臺(tái)施工方案及相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙、規(guī)范等資料，對(duì)自適應(yīng)雙模板施工平臺(tái)模架系統(tǒng)進(jìn)行三維建模，結(jié)合塔吊吊重性能、施工節(jié)段劃分、雙模板循環(huán)作業(yè)、施工作業(yè)安全等因素綜合分析，驗(yàn)證模架系統(tǒng)各節(jié)段施工工況，優(yōu)化形成最終現(xiàn)場(chǎng)使用的模架系統(tǒng)。

　　將三維模型導(dǎo)入MIDAS、solidwork等結(jié)構(gòu)驗(yàn)算軟件，分別進(jìn)行模架結(jié)構(gòu)總體計(jì)算、框架局部驗(yàn)算、支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算、液壓系統(tǒng)計(jì)算、塔柱結(jié)構(gòu)計(jì)算、模板計(jì)算。對(duì)結(jié)構(gòu)自重、施工荷載、堆載、風(fēng)荷載等方面反復(fù)驗(yàn)證，各項(xiàng)目指標(biāo)均滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。

　　最后，利用三維模型對(duì)模架系統(tǒng)各組成部分正向輸出立面、剖面、節(jié)點(diǎn)詳圖等二維圖紙，通過(guò)模型指導(dǎo)工廠加工下料。結(jié)合三維安裝詳圖及施工工藝模擬，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)模架系統(tǒng)安裝和頂升運(yùn)行。

　　5、總結(jié)

　　目前國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，在橋梁工程領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越受到關(guān)注。本項(xiàng)目通過(guò)碰撞檢測(cè)、工程量校核統(tǒng)計(jì)、可視化交底、進(jìn)度模擬等方面的應(yīng)用，給項(xiàng)目帶來(lái)了比較大的收益，體現(xiàn)了其應(yīng)用價(jià)值，得到了業(yè)主及其它參建方的認(rèn)可。基于 BIM 技術(shù)在橋梁施工中為新時(shí)期的項(xiàng)目管理提供了新的思路， 打破了傳統(tǒng)的施工作業(yè)模式， 促進(jìn)了施工過(guò)程中信息的共享與傳遞，改變了工程業(yè)以往的施工管理方式，在未來(lái)必將發(fā)揮它的潛在價(jià)值。