文/圖 貴州省公路工程集團有限公司 陳雪峰
峰林特大橋工程
黔西南州興義環(huán)城高速公路是貴州省高速公路網(wǎng)加密規(guī)劃項目之一,路線全長62.5公里,設(shè)計時速80公里,全線橋隧比56%,互通7處,服務(wù)區(qū)和停車區(qū)各1處。該項目因為沿途地形復(fù)雜、線位布置難度高、互通密集等特點,導(dǎo)致在項目總體建設(shè)過程中,存在技術(shù)難度大、施工措施多等難點。為此,黔西南州興義環(huán)城高速公路項目公司(簡稱“項目公司”)定制開發(fā)了“大數(shù)據(jù)質(zhì)量安全監(jiān)督平臺”,對工程全線進行信息化管理。
項目公司選取興義環(huán)城高速公路“峰林特大橋”“磨盤山樞紐互通”“興義西互通”3個控制性工程,深度開展BIM技術(shù)應(yīng)用。在深化施工組織、技術(shù)方案的過程中,項目公司提前模擬3個控制性工程施工難點、關(guān)鍵點,并采取有效措施,最終達(dá)成工程的信息化、精細(xì)化和智慧化管理。
項目公司對重要控制點進行模擬分析,輔助施工組織方案的制定及優(yōu)化;模擬分析復(fù)雜、新型工藝,提高方案可行性及技術(shù)交底的高效性;利用平臺實現(xiàn)高效溝通交流及管理,有效控制施工進度、質(zhì)量、安全和成本,充分發(fā)揮信息化的價值,高品質(zhì)完成工程建設(shè)。
工程設(shè)計復(fù)核:通過全參數(shù)的BIM模型建立、精準(zhǔn)的虛擬拼裝,開展碰撞檢查、設(shè)計復(fù)核與變更修改,避免了后續(xù)返工,并消除了安全隱患。
興義西樞紐互通工程
關(guān)鍵模型深化:深化關(guān)鍵點構(gòu)件模型,達(dá)到工業(yè)級加工模型的深度,便于后續(xù)關(guān)鍵工藝方案驗證。
三維技術(shù)交底:利用模型進行現(xiàn)場技術(shù)交底,深化模型快速出圖,輔助施工定位。
可視化場地布置:利用模型優(yōu)化工程建設(shè)中輸電線路、項目臨建場地、構(gòu)件加工廠、拌和場和棄土場等施工場地布置。
組織方案驗證:模擬施工流程、交通引流和各個施工要點的防護措施,優(yōu)化各工點時間流控制,輔助調(diào)整交通、物資、人員等現(xiàn)場情況。
工藝方案驗證:模擬分析關(guān)鍵工藝和新型工藝,提升工藝方案的科學(xué)性。
鋼主梁模型深化
BIM模型交底
隧道錨場地布置
施工組織方案驗證
BIM探索同步施工:峰林特大橋主塔橫梁施工,原計劃均采用現(xiàn)澆方式,現(xiàn)澆時塔柱施工需停止,中橫梁現(xiàn)澆工期預(yù)計40天。為驗證新工藝及探索同步施工方案,項目公司利用BIM模型進行三維有限元分析,校核中橫梁預(yù)制吊裝方案的安全性,進一步對施工過程中可能出現(xiàn)的不利施工狀況提出預(yù)防性建議。最終,確立橫梁整體提升新工藝,實現(xiàn)中橫梁與塔柱同步施工,總體工期節(jié)省30天。
虛擬現(xiàn)實輔助安全培訓(xùn):利用虛擬現(xiàn)實進行施工過程中應(yīng)急救援及安全操作培訓(xùn),引導(dǎo)一線人員學(xué)習(xí)、掌握安全操作技能。
協(xié)同模式:項目公司以工程管理“三控兩管”為切入點搭建協(xié)同管理平臺,分設(shè)權(quán)限,針對不同部門主要關(guān)注點進行數(shù)據(jù)篩選,并側(cè)重推送關(guān)鍵數(shù)據(jù)。該項舉措促進了業(yè)務(wù)辦公無紙化、工地管理智慧化、節(jié)點決策科學(xué)化和項目管理一體化。
進度、成本管理:利用平臺將施工段的進度計劃分為施工進度和產(chǎn)值進度,通過BIM模型形象標(biāo)示計劃與實際數(shù)據(jù),根據(jù)現(xiàn)場填報的實際進度數(shù)據(jù),及時調(diào)整工序、材料和人工計劃,從而實現(xiàn)節(jié)約工程成本和時間成本的目標(biāo)。
質(zhì)量、安全管理:基于PDCA閉環(huán)管理模式,利用平臺集成試驗檢測;基于監(jiān)控等數(shù)據(jù),利用BIM+LOT模式實現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備,設(shè)定風(fēng)險內(nèi)容、風(fēng)險閥值、風(fēng)險發(fā)送對象和風(fēng)險處理機制,并將相關(guān)內(nèi)容迅速推送給相應(yīng)責(zé)任人,已達(dá)到及時確定糾偏措施、統(tǒng)計工作的目標(biāo);管理關(guān)聯(lián)BIM模型,實時查詢、處理,并生成統(tǒng)計報表,實現(xiàn)工程檢查、整改、復(fù)檢的管理流程,確保項目處于可控狀態(tài)。
項目公司采用BIM技術(shù),在施工準(zhǔn)備階段對圖紙進行復(fù)核,發(fā)現(xiàn)圖紙問題(峰林特大橋132處、磨盤山互通251處、興義西互通279處),有效分類(一級問題187個、二級問題391個、三級問題84個)。在此基礎(chǔ)上,項目公司進行了及時溝通、修改及變更。
在施工階段,項目公司模擬了工程進度和施工工藝。通過模擬,驗證了施工方案、技術(shù)方案,提升了工藝水平,優(yōu)化了工期(峰林特大橋30天、磨盤山互通15天、興義西互通20天),減少材料損耗、人工成本,提升工程品質(zhì)。綜合估算,磨盤山互通節(jié)省150萬元,興義西互通節(jié)省200萬元,峰林特大橋節(jié)省560萬元。
在協(xié)同管理方面,項目公司利用大數(shù)據(jù)質(zhì)量安全監(jiān)督平臺進行建設(shè)管理。此方法既減少了紙質(zhì)成本,提高各部門間信息傳遞效率,優(yōu)化管理流程,還提高了現(xiàn)場管控能力,降低質(zhì)量安全問題數(shù)量及解決成本。據(jù)統(tǒng)計,共節(jié)約成本430萬元。
通過實際應(yīng)用及經(jīng)濟效益統(tǒng)計可發(fā)現(xiàn),該項目具有無紙化辦公、可視化模擬及決策、利用模型驗證新技術(shù)及評估施工方案、基于平臺的實時動態(tài)管理、便于工程整理管控和效益創(chuàng)收等優(yōu)勢,有效提升了項目的管理水平,并可實現(xiàn)項目效益最大化,為BIM技術(shù)實施落地提供了借鑒經(jīng)驗,為后續(xù)BIM技術(shù)應(yīng)用發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
在BIM應(yīng)用架構(gòu)方面,該項目的頂層設(shè)計,實現(xiàn)了項目級BIM技術(shù)的應(yīng)用落地。此后,即將整理出版的項目級BIM技術(shù)應(yīng)用指南,為今后的BIM技術(shù)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
在數(shù)據(jù)平臺實用性方面,項目公司針對高速公路工程定制研發(fā)的協(xié)同管理平臺,既簡化了管理流程,確保工程的簡潔高效管理,還優(yōu)化了平臺的后端設(shè)計,使得工作人員遇到山區(qū)信號弱時,也能保證信息高效傳遞與共享,減少溝通成本。