張志寧，陳璐

（1.南京市航道管理處，江蘇 南京 210036；2.中設(shè)設(shè)計集團股份有限公司，江蘇 南京 210014）

1 前言

BIM（Building Information Modeling）是以工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，建立起三維的建筑信息模型，可以讓參建各方在同一平臺上共享同一建筑信息模型。

秦淮河航道是《江蘇省干線航道網(wǎng)規(guī)劃》“兩縱四橫”干線航道網(wǎng)中的“四橫”蕪申線的組成部分，規(guī)劃等級為四級，現(xiàn)狀條件達不到規(guī)劃標準，江蘇省交通廳于2016年批復(fù)開展對秦淮河航道進行工程整治，其中包括新建一座洪藍船閘工程。洪藍船閘是秦淮河航道重要的通航梯級，建設(shè)內(nèi)容多、涵蓋專業(yè)廣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，利用BIM技術(shù)建立工程三維建筑信息模型，有利于發(fā)揮BIM技術(shù)方便協(xié)同、利于自檢、快速算量、三維可視等優(yōu)勢，提高工程質(zhì)量。

2 模型的建立

2.1 工程設(shè)計概述

洪藍船閘閘址位于秦淮河流域與石臼湖流域分水嶺南側(cè)，級別為Ⅳ級，設(shè)計最大船舶噸級為500噸，船閘建設(shè)規(guī)模采用180×18×4(m)（閘室長×口門寬×檻上水深）的規(guī)模進行設(shè)計。

圖1 洪藍船閘位置示意圖

新建洪藍船閘閘位總體呈南北向布置，主體位于老明公路與毛家撇洪溝之間，上、下游引航道平面上采用不對稱式布置，船舶進出閘方式上、下游均為“直線進閘，曲線出閘”。

洪藍船閘承受雙向水頭，最大水頭差為5.06m，閘門采用三角門型，環(huán)行短廊道集中輸水，閥門為平板提升門，閘、閥門啟閉機均采用液壓直推式啟閉機。

閘首、閘室采用鋼筋混凝土塢式結(jié)構(gòu)；導(dǎo)航墻采用素砼重力式結(jié)構(gòu)；靠船墩采用重力式獨立墩結(jié)構(gòu)；引航道護岸采用C25素砼重力式結(jié)構(gòu)。

2.2 建模軟件選取

考慮到三角閘門等鋼結(jié)構(gòu)形體復(fù)雜、上千構(gòu)件組裝精度要求高、閘首、閘門曲線面造型多、整個船閘模型數(shù)據(jù)規(guī)模大，可復(fù)制性低的特點，選取了Dassault公司的3DExperience平臺進行全專業(yè)協(xié)同設(shè)計，選用Catia作為核心建模軟件。

2.3 模型建立

建模小組組建了包含地形、地質(zhì)、水工、鋼結(jié)構(gòu)等各專業(yè)設(shè)計人員，建立了基于BIM協(xié)同設(shè)計平臺的工作模式，包括協(xié)同設(shè)計工作流程、專業(yè)模型資料互提、模型整合協(xié)調(diào)、模型設(shè)計校審、模型及成果歸檔和交付方式等內(nèi)容，通過協(xié)同平臺分配職責和權(quán)限，解決設(shè)計中的信息溝通、知識共享的問題，保證數(shù)據(jù)源的唯一有效性，縮短設(shè)計周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

針對目前勘察測量專業(yè)仍然采用二維CAD文件交付的模式，建模時采用無人機傾斜攝影點云作為現(xiàn)狀參照，原地形圖轉(zhuǎn)換為三維地形作為項目地形，同時利用無人機傾斜攝影技術(shù)創(chuàng)建道路、房屋等真實地物地貌，與設(shè)計模型融合，打造三維工程實景，實現(xiàn)BIM與GIS的融合，給工程建設(shè)單位以真實的用戶體驗。

地質(zhì)專業(yè)根據(jù)鉆孔的地質(zhì)分層資料直接建立鉆孔模型，生成地層分界，構(gòu)建三維地質(zhì)模型。

2.4 模型的驗證分析

模型交付前采用規(guī)范驗證、仿真分析、碰撞檢查、設(shè)計審查等方式進行了質(zhì)量驗證，并將質(zhì)量驗證報告存檔備查。

圖1 上游閘門BIM模型總裝圖

圖2 上閘首BIM模型總裝圖

圖3 船閘BIM模型總裝圖

圖4 由BIM模型生成的鳥瞰圖

圖5 閘首廊道虛擬漫游截圖

3 模型的應(yīng)用

利用BIM技術(shù)建立的洪藍船閘三維建筑信息模型，進行了設(shè)計方案比選、三可視化校審、可視化設(shè)計交底、虛擬仿真漫游等應(yīng)用，包括：從方案模型的可行性、功能性、安全性和經(jīng)濟性等方面進行直觀的觀察和快速的投資比選； 對設(shè)計效果、專業(yè)間數(shù)據(jù)一致性、規(guī)范執(zhí)行性、功能滿足度等內(nèi)容開展了可視化校審，提高了校審的效率；對工程施工重點、難點部位、特殊部位和特殊構(gòu)造要求等進行模型展示，輔助施工人員快速理解設(shè)計意圖；利用BIM模型生成的漫游、視頻動畫、渲染效果圖片給參建各方提供直觀易懂的工程場景。

4 結(jié)語

目前，國內(nèi)水運工程中對于BIM技術(shù)的應(yīng)用還處在起步階段，以實際工程建設(shè)項目為對象，推動參建各方積極探索應(yīng)用，有利于促進BIM技術(shù)的深入研究和應(yīng)用推廣。