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CRCC 建成全球首个跨海交通群集项目

案例研究

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港珠澳大桥管理局下属珠澳大桥项目涵盖人工岛屿、桥梁和隧道。

在工程公司 - 中国铁建电气化局集团公司的帮助下,该项目采用 BIM 对这一浩大工程的十数个子系统进行结构设计、次表面设计和施工。

对于主体工程,团队采用了桥梁与隧道相结合的方案。隧道部分长约 6.7 公里,桥梁部分长约 22.9 公里,且包含两个人工岛屿。这项浩大的工程于 2017 年 12 月竣工。

港珠澳大桥

港珠澳大桥江海直达航道桥。这是三座通航桥梁中的一座。图片来源:港珠澳大桥管理局

项目挑战

项目面临的最大挑战之一在于,主体结构位于松软的地层中,地层与高抗震设防标准存在巨大差距。另外,团队还需与多个政府部门(广东省、香港特别行政区、澳门特别行政区)协同合作。最后,施工工期非常紧张。面对所有这些挑战,团队需要在整个项目生命周期内实现跨领域、跨平台和跨利益相关方的沟通与协调。

参数化技术

团队借助 Revit 制作了所有桥梁、隧道和人工岛屿的 BIM 模型。本项目是 Revit 应用于基础设施领域的成功案例,项目很好地展示了如何利用参数化技术解决复杂桥梁设计中平曲线和竖曲线的技术问题,同时亦可作为 BIM 路桥应用的典范。

对 BIM 的使用从设计和施工阶段延伸到运营和维护阶段,这既是 BIM 应用的重大突破,也可以作为 BIM 应用于其他基础设施行业运营维护领域的参照。HZMB 的轻量级应用证明,Autodesk 的轻量格式完全有能力支撑这样大规模的复杂工程应用,而辅助开发功能则证明,BIM 数据和系统需要具有充分的开放性、多功能性和灵活性。

项目组成

项目由桥梁、隧道和岛屿组成。图片来源:港珠澳大桥管理局

BIM 模型

BIM 的目标

  1. 优化制图程序,从而确保施工图质量并减少设计冲突事件和变更
  2. 为项目还原三维可视化模型,提交项目概况与补充计划
  3. 基于 BIM 平台的四维进度管理和仿真旨在优化施工流程和通过四维 BIM 施工模型的现场施工监理来确保实际施工进度
  4. 以 BIM 数据为载体实现对交通工程设备的三维监测与管理,有助于快速查询信息、定位设备、查询电缆信息和设备控制路线,还能够颠覆传统设备的监测和管理流程与理论。

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BIM 的优势

在整个项目生命周期中,BIM 始终贯穿其中,例如从联合设计、施工和运营到系统维护。

团队通过按照特定的细节级别进行潜在选项仿真改进了规划。例如,团队在初步阶段便绘出收费站的顶篷信号灯和其他各种信号装置以供讨论,因而可及早做出细节决策,摆脱过去的滞后限制。

在深化设计工作流程中,跨领域协作能力帮助团队优化了设计阶段直至施工阶段。例如,原污水泵站设计中的完整管线布置可能严重挤压安全逃生空间和间距。而借助 BIM,团队可以直观了解建筑、结构和机电设计之间的空间关系并展开讨论。根据 Revit 平台对三项最佳实践进行了优化,帮助所有者制定更明智的决策。

平板电脑上的三维模型

缩短耗时

为了改进质量并严格管控风险,协调各专业人士这项工作至关重要,但它相当复杂耗时,任何错误都会导致施工期间的反复返工。但在设计中融入共享施工信息模型后,结构与设备之间的冲突就一目了然。工程师可随时检查三维模型,找出潜在问题并及时调整其设计,从而最大限度地缩短施工耗时。

运营

在团队的运营和管理平台中展示系统操作和实时控制的三维显示,有助于维护和管理系统为维护服务人员提供数据和信息支持,从而实现快速响应。轻量化运营和维护模型还支持运营团队浏览 BIM 模型。

沟通效率

过去,这些团队都是通过邮件、电话和会议进行沟通。现在三维直观的显示效果让沟通效率提升了 30% 以上。

平板电脑上的三维模型

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