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BIM正向設(shè)計(jì)技術(shù)在復(fù)雜市政道路工程中的創(chuàng)新應(yīng)用

新聞時(shí)間:2019-07-02 文章來源: 文章作者:ztcjjt

1、BIM正向設(shè)計(jì)應(yīng)用思路和框架

中交一公院以梅觀項(xiàng)目為依托,項(xiàng)目組通過深入研究和探索形成了大型復(fù)雜市政項(xiàng)目BIM正向設(shè)計(jì)解決方案。建立了精準(zhǔn)的地質(zhì)、地形、實(shí)景、地下管網(wǎng)等三維BIM模型,并集成融合構(gòu)建了全新三維可視化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)環(huán)境;通過研發(fā)CNCCBIM系列軟件,創(chuàng)新性地完成了BIM正向設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了基于BIM模型的自動(dòng)出圖,通過可視化展示平臺(tái)動(dòng)態(tài)展示項(xiàng)目效果,革新設(shè)計(jì)手段和展示方式;探索數(shù)字化交付平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)成果的數(shù)字化交付。

BIM正向設(shè)計(jì)解決方案總體思路

 
 

 

2、BIM正向設(shè)計(jì)應(yīng)用點(diǎn)

(1)構(gòu)建精準(zhǔn)三維基礎(chǔ)環(huán)境

構(gòu)建地形模型(DTM)。依據(jù)外業(yè)測(cè)量、地形圖等數(shù)據(jù),通過CNCCBIM軟件快速創(chuàng)建了項(xiàng)目區(qū)域準(zhǔn)確的地形模型,直觀反映地形狀況,為三維BIM設(shè)計(jì)提供了環(huán)境數(shù)據(jù)。

構(gòu)建三維地質(zhì)模型。地質(zhì)條件關(guān)乎設(shè)計(jì)質(zhì)量,項(xiàng)目組研發(fā)了地質(zhì)建模軟件,根據(jù)項(xiàng)目勘探的原始鉆孔、地質(zhì)剖面圖等數(shù)據(jù),建立了項(xiàng)目區(qū)域三維地質(zhì)模型,直觀反映地質(zhì)狀況。

三維地質(zhì)BIM模型

 

實(shí)景模型

 

重建管網(wǎng)現(xiàn)狀模型。項(xiàng)目區(qū)域地下管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜,為探明復(fù)雜的管網(wǎng)現(xiàn)狀,避免設(shè)計(jì)延誤。項(xiàng)目組研發(fā)管網(wǎng)建模工具,重構(gòu)了完整的地下管網(wǎng)BIM模型,準(zhǔn)確定位,便于管廊設(shè)計(jì)與遷移。

 

 

集成融合項(xiàng)目區(qū)域地形、地質(zhì)、管線和高精度實(shí)景模型,構(gòu)建了精準(zhǔn)的三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)環(huán)境模型,可以直觀反映地物、地質(zhì)狀況,在真實(shí)的環(huán)境中開展BIM設(shè)計(jì),提高了工程與環(huán)境的協(xié)調(diào)性,為BIM正向設(shè)計(jì)提供了準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型。

 

三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)環(huán)境模型

 

(2)BIM正向設(shè)計(jì)

道路BIM正向設(shè)計(jì)。項(xiàng)目互通立交密集,設(shè)計(jì)難度大。項(xiàng)目組創(chuàng)新性地研發(fā)了道路工程BIM正向設(shè)計(jì)軟件CNCCBIM OpenRoads。該軟件基于精準(zhǔn)的三維基礎(chǔ)環(huán)境,結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際,定制了符合我國規(guī)范要求的參數(shù)化橫斷面模板,通過參數(shù)化技術(shù)快速完成道路BIM設(shè)計(jì),創(chuàng)建精準(zhǔn)的道路BIM信息模型,并基于BIM模型剖切實(shí)現(xiàn)了道路工程二維圖紙和報(bào)表的自動(dòng)生成,模型與圖紙實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián),確保了圖紙與模型的一致和準(zhǔn)確性,滿足了行業(yè)交付要求。

 

道路BIM模型

 

道路BIM出圖

 

橋梁BIM正向設(shè)計(jì)。全線橋梁大部分位于互通立交區(qū)域,橋梁形式多樣,上部結(jié)構(gòu)涵蓋鋼箱梁、鋼混組合梁等7種形式。項(xiàng)目組研發(fā)了上部結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件,快速完成全線變截面、曲線梁三維BIM設(shè)計(jì)。

針對(duì)鋼箱梁:研發(fā)了多種截面形式全參數(shù)化設(shè)計(jì)工具,實(shí)現(xiàn)鋼箱梁等高、斜交、變寬設(shè)計(jì),智能化布置橫隔板、加勁肋等構(gòu)造,快速完成全線約1190m鋼箱梁的三維BIM設(shè)計(jì)。

 

鋼箱梁BIM模型

 

針對(duì)箱梁:研發(fā)了參數(shù)化懸臂現(xiàn)澆變高箱梁、節(jié)段預(yù)制箱梁設(shè)計(jì)工具,通過設(shè)計(jì)參數(shù)控制,快速完成全線5處跨鐵路現(xiàn)澆變高箱梁和約3830m節(jié)段預(yù)制箱梁的三維BIM設(shè)計(jì)。

 

變高箱梁BIM模型

 

針對(duì)預(yù)制小箱梁:基于參數(shù)化技術(shù)研發(fā)了預(yù)制小箱梁設(shè)計(jì)工具,快速完成全線預(yù)制小箱梁的三維BIM設(shè)計(jì)。

下部結(jié)構(gòu)涵蓋花瓶墩、門架墩等30余種形式,項(xiàng)目組建立了蓋梁、橋墩、基礎(chǔ)等參數(shù)化部件庫,研發(fā)了下部結(jié)構(gòu)智能設(shè)計(jì)工具,通過部件組合建立柱式墩、花瓶墩、肋板臺(tái)等構(gòu)件,精準(zhǔn)布設(shè)全線約300個(gè)墩臺(tái)。

 

下部結(jié)構(gòu)BIM模型

 

上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)模型協(xié)同關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)整墩高、樁長,且設(shè)計(jì)方案參數(shù)更改,模型聯(lián)動(dòng)更新。

綜合管廊BIM正向設(shè)計(jì)。梅觀項(xiàng)目地下環(huán)境復(fù)雜,沿線通訊、燃?xì)?、給排水等管線密布,設(shè)計(jì)面臨管線布設(shè)、改遷等問題。項(xiàng)目組研發(fā)了CNCCBIM管廊設(shè)計(jì)工具集,建立了參數(shù)化管廊截面、節(jié)點(diǎn)構(gòu)件庫,快速完成約16.5公里的管廊BIM設(shè)計(jì)。并通過BIM可視化、碰撞檢查等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了管廊的精準(zhǔn)布設(shè)與改遷優(yōu)化。

 

綜合管廊BIM模型

 

景觀綠化BIM正向設(shè)計(jì)。梅觀項(xiàng)目地處深圳市中軸景觀帶,對(duì)景觀設(shè)計(jì)提出了極高的要求,傳統(tǒng)手段難以直觀呈現(xiàn)設(shè)計(jì)效果。項(xiàng)目組利用Plant Factory軟件建立三維植物模型庫,研發(fā)了CNCCBIM景觀綠化BIM設(shè)計(jì)工具集,快速批量完成了全線綠化植物的布設(shè)。實(shí)現(xiàn)三維景觀隨季節(jié)的動(dòng)態(tài)變化,革新了景觀綠化設(shè)計(jì)手段和呈現(xiàn)方式。

 

景觀綠化

 

(3)全方位、立體化溝通展示

集成實(shí)景、地下管線、道路、橋梁、綜合管廊、景觀天橋、綠化等模型,利用LumenRT軟件對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全線漫游與動(dòng)態(tài)可視化展示,真實(shí)呈現(xiàn)設(shè)計(jì)效果,實(shí)現(xiàn)全方位、多立體的方案比選與設(shè)計(jì)優(yōu)化。

 

可視化展示

 

(4)數(shù)字化交付

將項(xiàng)目的設(shè)計(jì)資料、BIM模型、圖紙、表格、工作文檔等數(shù)字化成果文件,集成后發(fā)布為iModel數(shù)據(jù)庫格式,利用Navigator等數(shù)字化交付平臺(tái)在桌面端、移動(dòng)設(shè)備和Web端查看和管理。

 

 

數(shù)字化交付

 

3、后續(xù)應(yīng)用規(guī)劃

(1)優(yōu)化BIM正向設(shè)計(jì)流程,進(jìn)一步探索數(shù)字化交付平臺(tái);

(2)推動(dòng)BIM在施工組織和管理、交通疏解等方面的深度應(yīng)用;

(3)搭建BIM全生命周期應(yīng)用平臺(tái),實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)在運(yùn)維養(yǎng)護(hù)等方面的應(yīng)用。

 

三、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

BIM正向設(shè)計(jì)技術(shù)在深圳梅觀高速公路市政化改造工程中的創(chuàng)新應(yīng)用,具有以下技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn):

1.系統(tǒng)性地提出了復(fù)雜市政道路工程BIM正向設(shè)計(jì)的思路和方法;

2.首次實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜市政道路工程全三維環(huán)境參數(shù)化BIM設(shè)計(jì),形成了成套軟件解決方案;

3.首次實(shí)現(xiàn)了基于三維BIM信息模型出圖的新思路,革新了傳統(tǒng)工程制圖手段。

 

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