BIM技术在辰塔公路越黄浦江大桥项目中的应用

辰塔公路越黄浦江大桥（以下称辰塔大桥）位于上海市西南角的松江区主城区的西南部呈南北走向的辰塔公路上，是辰塔公路跨越黄浦江的一个重要节点。主桥桥型为双塔双索面混凝土斜拉桥，基本结构体系采用半漂浮体系。主桥跨径296m，索塔总高93.7m，索塔共设两道横梁。斜拉索纵向立面采用扇形布置，全桥共84对索。

上海基础工程集团有限公司BIM工程研究所于2013年5月成立，在集团公司大力支持下和BIM团队艰苦奋斗下，不断攻克技术难点、取得技术创新。结合试点工程总结多项先进BIM应用技术，也培养出了一只BIM先锋力量，为辰塔大桥BIM技术的应用奠定坚实的技术基础。

项目面临的挑战诸多，如施工现场及周边环境复杂；施工设备多、操作复杂；施工周期长，工期控制难度高；专项方案工序多等，达索系统3DEXPERIENCE

BIM应用创新点一：施工大场景建模三维空间的角度合理规划施工平面布置和周边环境的关系，确保了施工区域内施工作业有序进行，最大可能降低了对周边环境的影响。

BIM应用创新点二：大型设备碰撞分析

1、  索塔爬模设备施工

问题：爬模设备组成部件多，运作流程复杂。图纸上难以把控设备施工可行性。

创新：按照实际尺寸对爬模设备建模，引入机构功能，检查设备的设计质量。

效果：检测出爬模设备的预埋件与桥梁结构发生碰撞。避免了返工和其他损失。

2、  主梁挂篮设备施工

问题：挂篮大型设备组成部件多，运作流程复杂。图纸上难以把控设备施工可行性。

创新：按照按照1：1的比例对挂篮设备建模，引入机构功能，检查设备的设计质量。

效果：挂篮设备中有一块模板翻转机构异常，与相邻3块模板发生碰撞。

3、  爬模、塔吊交叉施工碰撞分析

问题：爬模设备和塔吊设备同时作业，施工平面交叉，调度困难。

创新：对索塔进行建模，模拟索塔爬模施工专项方案，分析索塔施工过程中爬模设备和塔吊设备的交叉作业。

效果：在爬模设备施工时，控制塔吊设备运转半径，即可避免索塔施工中爬模设备和塔吊设备的碰撞。

BIM应用创新点三：可视化预警1、  信息数据的动态控制

问题：施工过程动态性高，不确定性强，难以保证产品的最终形态满足设计的要求。

创新：全桥施工的动态控制技术。基于模型的参数化技术实现模型动态更新技术。通过人性化的输入界面，将全桥施工实测数据的上传至数据库。通过模型数据与数据库的联动技术，根据实测数据改变模型。信息化反馈对比技术为实测数据与设计数据之间形成对照关系并进行智能化识别。动态控制技术为指导施工提供了科学的依据于平台。效果：骨架驱动模型技术可将将测量数据导入到表格中，模型会自动进行对比分析，得出实际的偏差值。

BIM应用创新点四：有限元分析

1、  满堂排架下地层加固方案

问题：边跨满堂脚手架结构复杂，自重大，对周围环境影响复杂。

创新：通过建立CATIA模型，并导入大型有限元分析软件进行分析，比选方案。

效果：采用PHC管桩可以减少管桩位置最大沉降值，但是相应的桥涵正下方最大沉降值增大，因此需要综合考虑设置管桩部分沉降和桥涵正下方的保护措施。

BIM应用创新点五：3D体验1、  沉浸式漫游

问题：施工周期长，开工之前采用传统的二维图纸很难对施工情况有形象化的了解。

创新：施工前结合设备，结构模型，实现3D体验技术进行沉浸式体验。

效果：项目人员可在施工前对项目整体有非常直观的了解。

BIM应用创新点六：工期管理

1、  控制工期、调配资源

问题：施工周期长达3年，涉及专业繁多。

创新：关键工序及重要分部分项工程，进行施工总计划层面的模拟建设。

效果：整个施工工期一目了然，在施工总计划优化中起到了重要作用。通过调整部分非关键工序的开始时间，促进资源配置。

BIM应用创新点七：BIM管理平台

1、  搭设BIM管理平台

问题：施工过程的工期控制和质量控制等内容需要一个智慧媒介帮助管理人员共同完成。

创新：根据项目上提出的需求，以服务项目管理为目标，搭建BIM管理平台。

效果：围绕项目管理工作内容，开发了以工期控制和质量控制为核心的BIM管理平台。在项目管理人员中推广应用，提高了项目部对工期的控制能力，改进了管理人员的工作方式。

BIM应用创新点八：拉索数据系统

1、  索力数据分析

问题：主梁施工完成后，要对拉索系统进行索力调整。但索力数据不能可视化。

创新：收集分析索力数据，开发软件将索力数据进行统计分析，转变为统计图表。

效果：将表格数据录入索力监测软件中，将数据以统计图表的形式表现出来，更直观发现索力变化情况，在汇报中得到业主方的认可。为我BIM研究所软件开发积累了经验。