文/中交廣州航道局有限公司 黎江

獲獎等級：一等獎

項目名稱：BIM技術(shù)在深圳至中山跨江通道項目基槽開挖中的應用研究

深圳至中山跨江通道（以下簡稱“深中通道”）工程位于虎門大橋下游30公里，港珠澳大橋上游38公里，是集“橋、島、隧、水下互通”于一體的世界級集群工程。項目東接機荷高速，西至馬鞍島，全長24公里，其中跨海段長22.4公里。深中通道沉管隧道基槽全長5035米，由32節(jié)沉管組成，基槽及配套沉管浮運航道的疏浚工程量共計3594萬立方米，為世界上最大規(guī)模的沉管隧道基槽疏浚工程。建設(shè)期間，中交廣州航道局有限公司負責深中通道沉管隧道基槽及配套沉管浮運航道開挖。

項目施工難點多

建設(shè)要求及標準高。開挖精度要求高，土層槽底標高允許偏差為-60厘米至40厘米，巖層槽底標高允許偏差為-50厘米至0厘米?；墼O(shè)計斷面復雜，橫向設(shè)置3級邊坡、變坡線折角多；縱向設(shè)置25個緩坡、16個變坡組合。

回淤強度大，清淤工作量大，工期緊。隧址區(qū)域水文泥沙復雜，基槽回淤強度大，是港珠澳大橋島隧工程的兩倍至三倍，施工過程中觀測E9和E10管節(jié)基槽槽底回淤強度每年5.3米。能否高質(zhì)量按期完成清淤施工，直接影響管節(jié)碎石整平施工以及后續(xù)的沉管安放。

深基槽硬巖開挖難度大。隧道基槽疏浚區(qū)內(nèi)存在約30萬立方米的全、強、中風化巖層，中風化巖飽和單軸抗壓強度范圍為80兆帕至133.6兆帕，最大開挖厚度3.4米。巖石處理最大深度接近40米，這種水深條件下的巖石處理在國內(nèi)外鮮有施工案例參考。

疏浚工程常用的斷面法無法高精度定量分析基槽地質(zhì)及三維可視化分析基槽的開挖質(zhì)量、回淤等。

“BIM技術(shù)+三維建模”助力精細化施工

針對上述施工難點，基于BIM技術(shù)，項目建立了基槽地質(zhì)模型、基槽開挖模型、基槽回淤模型，航道開挖模型、抓斗挖泥船模型、耙吸挖泥船模型、專用清淤船模型，二次開發(fā)土質(zhì)分類快速計算工具、設(shè)計允許超挖工程量快速計算工具、三維色差圖工具、斷面快速分析工具。利用模型與工具，實現(xiàn)快速三維定性定量與可視化分析基槽地質(zhì)、開挖質(zhì)量、回淤，精確控制基槽開挖質(zhì)量，為施工設(shè)備與工藝選擇、現(xiàn)場施工提供重要量化依據(jù)。

基于“數(shù)字孿生”理念，總裝與輕量化處理模型，發(fā)布網(wǎng)頁端，隨施工進度更新；以BIM模型輕量化網(wǎng)頁端、項目船舶調(diào)度系統(tǒng)、項目綜合管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，建立隨施工進度動態(tài)更新的、具備統(tǒng)計與三維可視化功能的項目信息數(shù)據(jù)共享中心，達到施工全過程可追溯。項目各部門、各施工船舶通過項目信息數(shù)據(jù)共享中心實時掌握施工現(xiàn)場動態(tài)并開展工作，實現(xiàn)即時化、便捷化、數(shù)據(jù)化、共享化、三維可視化管控項目施工的進度、成本、質(zhì)量等，開創(chuàng)了基于BIM的信息共享、協(xié)同工作的新型疏浚工程項目管理模式。

BIM實現(xiàn)2D到3D的跨越

→ 組圖：模型輕量化應用平臺

利用BIM技術(shù)快速定量三維可視化分析基槽地質(zhì)、開挖質(zhì)量、回淤等，實現(xiàn)了數(shù)字化、信息化、可視化復雜地質(zhì)深水基槽的鑿巖、清礁、開挖、清淤、驗收等，有效地減少了開挖廢方，提高了施工效率與質(zhì)量。

基于BIM項目數(shù)據(jù)信息共享中心，項目各管理人員、部門可不受時間地域限制實時管控施工現(xiàn)場，實現(xiàn)了即時化、便捷化、數(shù)據(jù)化、共享化、三維可視化管控，項目施工進度、成本、質(zhì)量等與施工全過程可追溯，開創(chuàng)了BIM的信息共享、協(xié)同工作的新型疏浚工程項目管理模式。

作為高端疏浚工程的代表，深中通道沉管隧道基槽開挖項目成功應用BIM技術(shù)進行疏浚施工項目管理，實現(xiàn)了疏浚工程項目管理從2D到3D的技術(shù)跨越與全面進步。相關(guān)技術(shù)成果，包括基于BIM的復雜地質(zhì)分析、開挖質(zhì)量分析、回淤分析、疏浚施工數(shù)據(jù)三維可視化分析與共享等，均可復制可推廣，可全部運用于類似疏浚項目，應用前景廣闊。

● 企業(yè)風采

中交廣州航道局有限公司（以下簡稱“廣航局”）由創(chuàng)建于1954年的廣州區(qū)疏浚隊發(fā)展而來，隸屬于世界500強企業(yè)中國交通建設(shè)股份有限公司(CCCC)。廣航局集投資、勘察、設(shè)計、科研、施工于一體，主要從事疏浚吹填、海洋工程、生態(tài)環(huán)保、基礎(chǔ)設(shè)施、勘察設(shè)計、投資經(jīng)營等六大板塊業(yè)務，具有國家港口與航道施工總承包特級、市政公用工程施工總承包一級、建筑工程施工總承包一級、地基與基礎(chǔ)工程專業(yè)承包一級、環(huán)保工程專業(yè)承包一級、工程設(shè)計水運行業(yè)甲級、勘察設(shè)計和測繪甲級等資質(zhì)，2016年通過國家高新技術(shù)企業(yè)認定。

在60多年的發(fā)展歷程中，廣航局的建設(shè)足跡遍布國內(nèi)、港澳、南亞、東南亞、中東、非洲等各個國家和地區(qū)。參建了被譽為“現(xiàn)代世界七大奇跡”之一的港珠澳大橋，在大橋島隧工程建設(shè)中發(fā)揮了不可替代的重要作用。參建的澳門國際機場跑道區(qū)人工島填筑工程、沙特扎瓦爾疏浚吹填工程、深中通道工程及廣州港、鹽田港、湛江港、廈門港、天津港等各大港口的港池航道擴建、圍海造地和基礎(chǔ)設(shè)施工程，均以國際化的施工管理、先進的技術(shù)和良好的質(zhì)量獲得各界的高度評價。

近年來，廣航局開拓了生態(tài)環(huán)保、基礎(chǔ)設(shè)施等新業(yè)務領(lǐng)域，建設(shè)了湖北省襄陽市國家儲備林建設(shè)項目、汕頭南澳藍色海灣整治行動工程、深圳前海清淤工程等生態(tài)環(huán)保工程項目；建設(shè)了湖州內(nèi)環(huán)（北線）快速化改造工程、凱里經(jīng)濟開發(fā)區(qū)汽車城二期EPC總承包招標項目、自貢市東部新城三期基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目；投資建設(shè)了連云港濱海新區(qū)陸域形成項目、中交集團南方總部基地（二期）項目、陽江港進港航道改造工程項目等一批BOT、BT、PPP多種投資模式項目，創(chuàng)造了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

廣航局秉持科技興企、創(chuàng)新強企的發(fā)展理念，先后參與了多項重大課題研究和國家級工法編制，主編了多項中國疏浚行業(yè)的技術(shù)標準和主要規(guī)范，獲得國家級、省部級工法及科技獎數(shù)十項，擁有國家專利160多項，對中國疏浚行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展起到了引領(lǐng)、推動作用。

廣航局多次榮獲全國五一勞動獎狀、全國優(yōu)秀施工企業(yè)、全國水運建設(shè)行業(yè)優(yōu)秀施工企業(yè)、廣東省文明單位、全國預算管理工作先進單位、中國工程建設(shè)誠信典型企業(yè)、全國建筑業(yè)誠信企業(yè)等稱號，獲評金融信用等級AAA級企業(yè)、工程建設(shè)行業(yè)社會信用AAA級企業(yè)，多個工程項目榮獲中國土木工程詹天佑獎、國家優(yōu)質(zhì)工程獎，多個QC小組獲評國家級優(yōu)秀QC小組等榮譽。