桥梁BIM技术应用现状分析与思考

为掌握BIM技术在桥梁工程的应用现状,对20座不同结构形式桥梁的BIM技术应用进行调研。通过分析不同应用价值点,表明BIM技术已在桥梁工程上应用广泛,现阶段BIM技术的应用重点在于设计和施工,并逐步向全产业链协同、全生命周期实施迈进。针对一些价值点进行重新解析,并对BIM技术应用过程中的标准规范、BIM成熟度、BIM价值时效性、BIM应用需求导向、信息模型与数据模型5方面进行思考,指出BIM价值的充分发挥离不开专业本身、技术发展、行业发展、管理机制、人员构成等配套条件的成熟。     

BIM技术在铁路桥梁建设中的应用

分析BIM技术在铁道桥梁设计、钢梁制造和建设管理中的应用,得出BIM技术在桥梁设计可实现"面向对象"的设计模式,并确定了构件库的建立方式和协同设计效果。得出BIM技术在钢梁制造中板材套料、钢梁制造、数字化拼装的具体实施办法。分析BIM技术在建设管理中可视化交底和进度管理的效果。期望对如何将BIM技术引入铁路桥梁建设给出一定参考借鉴,对设计、施工和建设管理人员如何利用BIM技术开展工作给予一定的启发,对BIM技术在铁路桥梁建设中的应用带来一定启示。     

BIM技术在铁路设计行业的应用研究

以达索、欧特克产品为技术支持,研究了铁路设计行业中BIM技术应用的解决方案。在对国内外BIM相关理论调研分析的基础上,提出了铁路行业中BIM的定义,分析了目前本领域BIM技术应用的现状与特点,提出了设计阶段三维设计流程。阐述了中铁二院在测绘、地质、桥梁、隧道和路基等专业的BIM技术应用,应用达到了优化设计方案的目的,以期为进一步提高我国铁路设计行业BIM技术应用水平作出贡献。     

BIM与云、物联网技术在桥梁全生命周期中的研究及应用

云计算、物联网等新兴互联网技术在桥梁领域应用广泛,但目前该领域的研究依然不够全面,缺乏全生命周期中多项技术集成应用研究。鉴于此,集成应用云计算、物联网及BIM技术,构建适用于桥梁全生命周期的BIM信息管理平台,通过解决项目全生命周期的信息孤岛问题,改善工程数据的积累、存储、管理及应用状况,同时针对信息协同、监测信息管理、安全风险预警等进行全方位三维可视化管控,实现桥梁项目的精细化管理。实例应用结果表明,BIM信息管理平台解决了桥梁全生命周期内可视化程度低、数据信息整合困难等问题,从整体上降低了桥梁项目的安全质量风险,加强了参建方之间的协同交流,提高了应急反应速度和效率;并进一步验证了云计算、物联网与BIM技术之间相辅相成,能够充分发挥BIM的价值,实现基于项目的智慧型决策与管理。     

BIM技术在跨海大桥设计与施工中的应用研究

智慧工地和智慧建造是未来建筑业发展的必然趋势，为解决跨海大桥设计、施工、协同管理的数字化建设难题，以澳氹第四条跨海大桥设计连建造工程为研究对象，在设计阶段利用BIM技术的数字化承载和可视化表达能力，解决了钢桁梁桥桁架结构、桥墩和主桥大节段钢结构设计深化问题，基于BIM技术实现设计计算交互与参数化设计、下部结构视觉化表达和配筋设计、三维碰撞检测设计；在施工阶段融合无人机倾斜摄影、全景监控技术实现基于GIS+BIM的基础信息化平台，融合PM管理实现GIS+PM的可视化、移动化项目管理，融合IOT技术形成BIM+IOT的“物联网”施工管理平台，打造BIM+智慧工地。结果表明，通过本次BIM技术在澳氹四桥施工阶段的应用，在桥梁施工、桥梁设计BIM新技术应用以及BIM+协助项目管理方面做出有益探索，节约成本约1 500万元，节省工期约57 d,在助力澳门及桥梁施工技术领域数字化建设方面发挥积极作用。     

BIM技术在石济黄河桥施工安全管理中的应用

研究针对石济黄河公铁两用桥工程体量大、制造精度高、施工工期紧、安全风险高的特点,探索BIM技术在桥梁施工安全管理方面的创新性应用,重点阐述基于BIM的工况管理、安全监控管理及分析等内容。研究结果表明,基于BIM进行桥梁的施工安全监测与管理,可实现数据的动态集成及可视化,有效保障桥梁施工质量和安全,具有较为深远的应用意义和推广价值。     

BIM技术在山区峡谷大型铁路桥梁施工中的应用

针对山岭地形大型铁路工程施工组织精细化需求,利用BIM技术对大瑞铁路怒江特大桥在施工阶段的应用进行研究。明确了与BIM应用点相对应的模型标准,选择不同的BIM软件组合构建了地形、主体结构和临时设施模型库;采用BIM+GIS实现施工总平面图精细化布置,充分利用Delmia参数化优势对主拱圈总体施工方案和各专项方案进行优选,对重点工艺实现可视化交底;应用人机交互模拟、BIM+CAE、BIM+3D激光扫描技术进行安全质量管理。有效提升了项目的技术管理水平,并形成可复制推广的桥梁BIM技术应用解决方案。     

中国铁路BIM技术研发和应用框架

综述国内外BIM技术研究和应用现状,从标准规范制定、隧道、桥梁、路基、测绘、地质、站房、四电集成BIM应用研究等8个方面详细分析我国铁路行业BIM研发和应用情况,提出铁路行业BIM研发和应用的重点和难点。     

沪通长江大桥BIM技术应用探索

为探索BIM技术在桥梁工程的实施应用,对沪通长江大桥BIM技术应用进行深入研究,形成BIM技术和信息化推进思路,研发服务于建设单位的BIM管理系统,开发基础应用、三维技术交底、进度管理、安全和质量管理等模块,并制定了下一阶段应用重点。实践表明:建设单位通过必要的制度和组织保证,可以规范参建各方的行动步骤,带来管理手段和项目管控方式的革新,是BIM技术应用的重要推动者;BIM技术应立足于项目全生命周期的应用,编制统一的技术标准,解决模型统一性,加快专业BIM人才培养,建立大数据平台,确保基于BIM技术有效信息的积累、分析和应用;广泛采用BIM技术是桥梁建造技术发展的趋势。     

中铁第一勘察设计院集团有限公司

<正>银西高铁BIM应用试点试点选取银川至西安高速铁路项目中宁县车站附近两站一区间和两座特殊桥梁进行BIM技术应用。探索多专业协同设计模式,验证相关技术标准,并进一步完善路基、桥梁、隧道等专业开展正向设计的软件系统。为四电专业的BIM应用提供数据基础。     

倾斜摄影与BIM融合在大跨度拱桥可视化施工中的应用

BIM实景建模精度低一直是指导桥梁施工急需解决的难题。为顺利进行空间Y型钢箱肋拱桥施工并提高施工精准度和效率,以陕西省泾河大桥为研究对象,针对构件形式复杂、施工精度要求高的特点,融合BIM技术和倾斜摄影技术建立精细化、可视化模型,对桥梁施工进行全过程指导。结果表明：BIM技术应用可以较好地进行施工方案优化,利用BIM技术虚拟施工可以提前规避图纸问题,快速统计工程量,进行三维可视化技术交底;此外,利用BIM+智能建造技术提出基于BIM的三维动态吊装监测技术,完美解决了施工高精度要求;对无人机倾斜摄影与BIM技术进行多源异构数据结合,可显著提高施工方案编制信息获取效率与准确性。研究结果为复杂桥梁工程结构的高效精准施工提供重要参考和借鉴。     

科技创新 技术服务

正伴随着铁路工程信息化的迅猛发展,铁建所立足铁路工程桥、隧、路、轨等主干专业,以BIM技术为核心,辅以先进信息技术,全力推进信息化技术在铁路工程全生命周期中的研究与应用。铁建所紧跟信息化发展动向,积累了铁路工程全生命周期应用中的大量经验,在铁路工程建设项目中积极尝试,先后在芜湖长江公铁大桥、沪通长江大桥、平潭跨海大桥、重庆鹅公岩轨道专用桥等代表性桥梁中进行信息化技术应用;基于BIM的大跨度桥梁故障预测和健康管理系统(PHM)也在研发中。     

BIM技术在武襄十城际铁路桥梁专业的应用

BIM由于具备可视化、碰撞检查、自动统计工程量等诸多优点而成为未来工程设计的发展方向。武襄十城际铁路试点项目应用BIM技术,实现了桥梁专业完全基于达索平台建模设计,并实现了与欧特克平台数据交互及模型整合。设计成果具有可视化的优势,可直观、形象地进行设计交底指导施工,为今后基于达索平台进行桥梁BIM设计提供借鉴,也可为多平台BIM设计提供指导。     

基于3DEXPERIENCE平台的动车运用所BIM设计

动车运用所BIM设计是一项复杂的系统工程,涉及站场、房建、轨道、测绘、桥梁等16个专业。基于达索3DEXPERIENCE平台,依托中国铁路设计集团有限公司动车运用所BIM试点项目,分析BIM技术在动车运用所三维信息模型设计全过程的应用。阐述试点项目的BIM技术研究范围及各专业的设计内容,梳理3DEXPERIENCE平台下多专业实时协同BIM设计模式,并展望其在动车运用所的工艺设计、施工仿真、运维管理及与VR技术等方面的深化应用。     

基于BIM的夜郎河双线特大桥施工应用方案研究

针对大型的铁路桥梁等土建工程与普通房建项目不同之处,提出基于BIM的夜郎河双线特大桥施工应用方案,分别就BIM施工现场管理应用方案的3个阶段,即施工BIM模型构建、BIM施工组织计划仿真和BIM施工现场管理平台应用等阶段的功能实现进行详细阐述,提升桥梁施工现场的管理水平,为科学决策提供智能化的依据与技术支持。     

预应力连续刚构桥梁BIM精细化建模实例

桥梁BIM模型构建技术是运用BIM建模软件建立参数化3D、4D乃至n D桥梁BIM模型,运用信息模型基础数据为桥梁全生命周期服务,为参与桥梁建设各方提供信息化交流平台,为实现建设对象可视化、施工进度控制动态化、信息数据采集智能化提供技术支持。以湖润1号大桥的3D、4D模型构建为例,阐述采用Revit构建大桥模型全过程,提出一种桥梁BIM模型精细化构建的方法与思路。     

BIM技术在金沙江双线特大桥施工中的应用研究

为了确保金沙江双线特大桥的安全、文明、高效、智能施工,基于法国达索BIM平台,运用CATIA构建桥梁地质、主要部件、钢筋与施工机具BIM模型,运用DELMIA建立人体工学施工仿真BIM模型,从桩基施工方案选择与优化、施工图纸校核与工程材料用量核算、三维技术交底、4D施工进度模拟、碰撞检查、关键施工工艺仿真、安全风险预警等方面入手,结合施工过程桥梁安全质量管理工程实践,深入研究BIM技术的应用价值,实现BIM地质模型的精细化构建,解决桩基施工方案选择与优化问题,实现桥梁精细化主要部件与钢筋模型的构建,解决施工图纸复核与材料用量核算问题,解决钢筋与预应力管道碰撞以及冷却水管与钢筋碰撞检查问题,实现DELMIA人体工学施工仿真模拟,解决安全操作空间分析与危险区域分析预警问题。     

三维钢筋建模统计及自动出样方法研究

应用BIM技术对预应力混凝土桥梁结构配筋进行精细化设计能有效提高设计质量。针对目前交通行业尚未有成熟的桥梁三维配筋系统可供使用,作为BIM技术的载体的三维钢筋模型需设计人员手工绘制,存在效率低且人工干预过多的问题,从快速建立钢筋三维模型、数量统计及自动出钢筋大样三个方面研究和提出了相关解决方法,并基于三维CAD系统Microstation进行二次开发编制工具应用于工程实践,减少了人机交互操作,提高了设计人员建模和出图效率,也为BIM技术在桥梁工程中的进一步应用提供了基础模型。     

BIM技术在高铁简支梁拱组合体系桥施工中的应用

郑万铁路128 m下承式简支梁拱组合体系桥建筑高度低,桥梁竖、横向刚度大,施工难度高。为有效管理桥梁施工、大幅度减少施工安全隐患和更好地实现设计意图,采用BIM技术建立桥梁三维模型,检查施工方案的合理性,及时发现局部标高错误的设计纰漏,避免"边干边审"传统模式下造成的误工、返工现象,并实现技术交底形象化,完成了碰撞检测和设计优化。同时,还解决了四维进度模拟和快速准确算量等常规施工管理中的难题。通过介绍BIM技术在桥梁施工过程中的具体应用与效果,为类似工程提供指导和借鉴。     

铁路混合梁斜拉桥钢-混结合段创新技术

结合甬江左线特大桥主桥工程,论述铁路混合梁斜拉桥钢-混结合段设计;从钢-混结合段分块、支架体系、组拼和BIM技术应用方面阐述钢-混结合段在设计与施工方面的创新技术,提出钢-混结合段模块组拼施工方法,并利用BIM技术模拟施工工序等,可为同类桥梁设计与施工提供借鉴。