王豹,劉爽
(中國建筑第二工程局有限公司)
一個完善的BIM 信息模型能夠連接建筑項目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源,是對工程對象的完整描述,可被建設項目各參與方普遍使用。
與傳統(tǒng)的CAD 設計形式不同,BIM更加直觀,彌補傳統(tǒng)設計方法的不足,實現(xiàn)BIM 的巨大價值。BIM 技術使二維設計向著三維設計方式轉變,實現(xiàn)對建筑設計方面的重大改革,不再受到二維圖紙的困惑,針對三維圖紙可行性進行實際分析,BIM 的可視化效果使得一切成為現(xiàn)實,設計師能夠根據(jù)具體思路進行模型構建,保證設計準確性、高效性。
項目為曲靖三寶至昆明清水高速公路(曲靖段)土建2 標項目,起點為曲靖市三寶鎮(zhèn),終點為昆明市清水村,支線起點為馬龍縣月望鄉(xiāng),終點為馬龍縣通泉鎮(zhèn)昌隆鋪村。全長70.85km,其中主線長58.53km,支線長12.32km。我單位施工標段為土建2 標,施工范圍為K28+400 ~K38+800 和LK0+700 ~LK13+011.426 兩段。
昌隆鋪互通施工,位于滬昆高速往曲靖方向與往馬龍方向交叉處,設計范圍施工段LK10+300 ~LK13+011,總長約2.7km。既有高速已在使用共3 條匝道、1 條輔道,昌隆鋪互通接滬昆高速及大昌高速。涉及大昌高速匝道、輔道總長約1.8km。昌隆鋪互通分別有3 座跨線橋:L 線跨線橋、H 匝道跨線橋、G 匝道跨線橋;涉及預制T 梁施工、鋼箱梁施工、現(xiàn)澆箱梁施工。
昌隆鋪支線終點設置昌隆樞紐立交連接昆曲高速與曲靖西北過境段高速,互通位于通泉鎮(zhèn)昌隆鋪社區(qū)。樞紐互通設計為復合式樞紐互通,主線上跨方案。經(jīng)昌隆鋪樞紐互通交通互換,曲靖西北過境高速、昆曲高速車輛均可通過本項目前往昆明市區(qū)、長水機場、嵩明縣等區(qū)域,或經(jīng)本項目轉換至昆明外環(huán)高速前往昆明南部各地。本項目設計馬龍方向4 條匝道工程。①匝道E:EK0+420-重點EK1+116.588,采用;②匝道F:起點FK0+000-終點FK1+264.300;③匝道G:起點GK0+000-終點GK0+833.067;④匝道H:HK0+100-終點HK0+835.506(見圖1)。
圖1 利用BIM 動畫模擬,選出最合理的線路方案
圖2 臨時便道的模擬選擇
圖3 利用BIM 動畫模擬鋼箱梁吊裝施工及保通方案
傳統(tǒng)CAD 技術只能是二維的視角,往往會出現(xiàn)很多的問題,一旦發(fā)現(xiàn)問題需要推翻重來,BIM 技術的優(yōu)勢在于能夠預先碰撞檢查,可以模擬出多種情況,是傳統(tǒng)CAD 不能比擬的[1]。
本項目利用BIM 技術模擬現(xiàn)場施工情況,預測昌隆鋪互通跨線施工可能出現(xiàn)的情況,繼而優(yōu)化方案,選出更加安全合理、科學經(jīng)濟的方案(見圖1)。
1)第一階段
第一階段交通疏導方案(施工北側鋼箱梁):吊裝杭瑞高速北側鋼箱梁,此時往曲靖方向車道封閉,車輛改道臨時道路,往昆明方向的車輛在互通施工區(qū)域改道對向車道(往曲靖方向車道),施工區(qū)昆明方向車道封閉,昆明到曲靖方向車輛從南側臨時道路通行,曲靖到昆明方向車輛通過中央分隔帶從對向車道通行,通過施工區(qū)域后改回原車道通行(見圖2)[2]。
2)第二階段
第二階段交通疏導方案(施工南側鋼箱梁):吊裝杭瑞高速南側鋼箱梁,此時往曲靖方向車道封閉,車輛改道臨時道路,保持曲靖到昆明方向原車道通行不變,昆明往曲靖方向通過臨時道路通行,繞過施工區(qū)域(見圖3)[3]。
利用BIM 技術將現(xiàn)場可能發(fā)生的情況進行模擬,將虛擬對象與真實環(huán)境相融合,結合現(xiàn)場實際工況,對比分析,選出最合理的施工方案。
高速公路管理除了要確保工程質量和控制造價之外,還需要確保工程的安全,這也是施工中應該放在首位的內容,因此,要想提升工程建設的安全效果,就需要在施工之前使用BIM 技術進行可視化分析,對工程的各個環(huán)節(jié)進行模擬,大概掌握各部分工程進行情況,管理人員也能夠及時的發(fā)現(xiàn)存在的安全問題或者是隱患,進而正確的反映。在使用了該技術之后,管理人員能夠基于數(shù)據(jù)進行模擬,直接的展示可以讓管理人員對施工安全以及質量造成影響的因素進行分析,進而明確最優(yōu)解決方案,促進工程安全水平的提升,在使用可視化之后,人們也能夠對方案的可操作性進行評估,找出其中存在的問題,進而進行調整和優(yōu)化,然后進行模擬,管理人員可以更好的發(fā)現(xiàn)工程中潛在的風險,制定健全的安全管理方案,這有利于提升管理,人員的事前控制工作效果,對施工現(xiàn)場環(huán)境進行控制,讓施工人員能夠規(guī)范的進行施工,更好的管理施工現(xiàn)場。
在國家及企業(yè)的大力倡導下,BIM應用在建設領域蓬勃發(fā)展,鑒于BIM 技術應用及BIM 管理模式相比較傳統(tǒng)方式的優(yōu)勢,它必將成為企業(yè)在市場競爭、項目管理、經(jīng)濟創(chuàng)效中必不可少的一環(huán)。BIM 技術在高速公路跨線施工保通路線模擬的應用只是本項目BIM 應用的一小點,而運用BIM 技術進行項目管理、后期運維,結合項目實際在工程、技術、商務、質量安全等方面進行深度應用,將為項目、企業(yè)帶來更大的社會效益和經(jīng)濟效益,實現(xiàn)對整個項目整體實體質量的精細化管控,對創(chuàng)建優(yōu)質標桿項目具有積極有效的推動作用。