一、BIM的应用前景1、意义和必要性我国正处于工业化和城市化的快速发展阶段,在未来20年具有保持GDP快速增长的潜力,房地产已经成为国民经济的支柱产业,城乡与住房建设部也提出了建筑业的十项新技术,其中包括信息技术在建筑业的应用。大型公建项目从立项开始,历经规划设计、工程施工、竣工验收到交付使用是一个漫长的过程。该过程中不确定性因素多,为克服建设过程中的缺点,采用BIM技术对项目进行设计、建造和运营管理,将各种建筑信息组织成一个整体,贯穿于建筑全生命周期过程。利用计算机技术建立BIM建筑信息模型,对建筑空间几何信息、建筑空间功能信息、建筑施工管理信息、以及设备等各专业相关数据信息进行数据集成与一体化管理。BIM技术的应用,将为建筑业的发展带来巨大的效益,使得规划设计、工程施工、运营管理乃至整个工程的质量和管理效率得到显著提高。应用BIM技术,能改变传统的建筑管理理念,能引领建筑信息技术走向更高层次,它的全面应用,将大大提高建筑管理的集成化程度。2、国内外现状和技术发展趋势近十年来,建筑信息模型技术在美国、日本、香港等国家和地区的建筑工程领域取得了大量的应用成果。国内不少具有前瞻性与战略眼光的施工企业开始思考如何应用BIM技术来提升项目管理水平与企业核心竞争力。BIM技术应用的最大价值在于打通建筑的全生命周期。随着三位建筑信息模型数据从规划、设计到施工、运营维护各个阶段不断得到完整、丰富、整合与升级,其核心价值如可持续设计、海量数据管理、数据共享、工作协同、碰撞检查、造价管控等也不断地得到发挥。目前在国内,对于BIM技术应用的案例和应用软件都以设计阶段为主导。这给人以比较片面的理解,认为BIM就是某个软件,BIM应用知识设计院的事情。事实上,BIM技术的应用别按由不同性能和不同阶段的软件组成,BIM的应用在设计、施工、运营维护不同阶段都有比传统管理优质时代性变革的价值,但是其数据核心都是应用三维具有关联性的建筑信息模型。2、采用BIM技术的原因1、传统2D图纸在现场施工正常读图过程中不能完全表现出设计人员的设计意图,容易造成理解不到位,因而使得指导施工不准确。采用BIM技术可一定程度上减少此类原因引起的返工,避免不必要的经济损失。2、由于桥梁建设与围岩地质条件息息相关的特殊性,因此在BIM项目中采取勘测信息完成地质模型与隧道主体模型的结合,可以时时掌控掌子面周边范围内围岩地质条件、埋深等情况,为施工方案的确定提供可靠的依据,同时增加施工的安全性,增加未知因素的可控性。3、参数化桥梁模型的准确性,可增加工程量统计、成本分析、预算的准确性、减少数据偶然性引起的偏差、提高工作效率。4、因BIM项目的可视化程度高,某种程度上是实际工程的具体展现,可以根据BIM项目完成的模型,来进行实际施工现场的场地布置、人员配置,优化施工组织设计,为具体的施工方案提供可视化演示,优化施工方案。3.采用BIM技术的原因3、对产业发展的作用与影响由于建设项目全生命周期中参与单位众多,信息传递过程长,由于传递流程长,传递时间长,由此造成信息丢失也很多,信息的丢失,造成工程造价的提高。通过BIM技术,可以将建设全生命周期中各阶段的数据进行高度的集成,保证上一阶段的信息能传递到以后的各个阶段,从而使建设各方的各专业工程师能获取相应的数据,及时对项目进行管理,从而达到协同设计、协同管理、协同交流的目的,同时,使得大型公建项目中的各产业单位能协同管理,达到协同建设的目的,最终体现在运营管理中,能在运营管理阶段,有效维护建筑物的各使用功能,有效延长大型公建的使用寿命。4、产业关联度分析由于大型公建项目建设中,主要参与方有设计院、施工企业、监理单位和业主单位,因此,通过BIM技术,能从规划设计开始,由设计单位建立起空间几何信息、初始的建筑材料信息等基本信息,在工程施工阶段,建设各方能以此为平台,输入各自在管理过程中产生的海量数据,所有这些数据,都为以后的运营维护阶段打下基础,方便运营维护,同时,运营维护也以此为平台,进行管理数据的输入。综上所述,通过BIM技术,将产业中的各参与单位有机的联系在一起,共同进行大型公建项目的建设。嘉鱼长江大桥,又称“嘉鱼长江公路大桥”,是位于中国湖北省洪湖市和嘉鱼县之间的一座公路斜拉桥,路线起自洪湖市燕窝镇团结村,接在建的武汉城市圈环线高速公路洪湖段,跨越长江后,止于嘉鱼县新街镇,接在建的武汉城市圈环线高速公路咸宁西段,全长约4.7公里,其中,跨越长江主桥长1.75公里,按双向六车道高速公路标准建设,设计车速为100公里/小时,桥面宽度为33.5米,造价估算30.4亿元人民币1.结构主体1.由于嘉鱼长江大桥全程长、工程量大,做到一个Rivit项目文件中会造成软件本身运行缓慢问题,我们根据项目实际情况,按照设计图纸所分的主体分为7个模型,提跨桥9个模型,南岸滩桥23个模型。每个构建建立相应主体族文件,以里程顺序命名,最后载入同一个项目文件中形成嘉鱼长江大桥结构。0号段、I-I箱梁13#交界墩、12#承台结构Z12墩身、67#桥墩模型14#墩身结构和配筋Z12墩身钢筋模型66#桩结构和配筋模型67#支座垫石结构四、工程量明细表统计1.相应项目文件建立好后,明细表已经对应形成,相关参数在Revit中将自动生成,也可人为添加说明、标记等,根据实际需求导出明细表可汇总出总体工程量。钢筋明细表五、三维技术交底1、嘉鱼长江公路大桥南主塔墩桩基总数为42根,桩基间距为6.25米,梅花形布置,设计桩径2.5米,设计桩长87米,桩底标高为负80.53米,桩顶标高6.47米,单根桩基混凝土方量为427方,混凝土设计强度等级为C35。1、南主塔墩河床标高为负3.5米~1.8米,桥位各月最高水位为28.2米,地质覆盖层主要为砂层和黏土层,总厚度为40.1米,下部基岩为中风化泥质粉砂岩,总厚度为46.9米,岩石天然抗压强度为10.4兆帕至26兆帕。1、主塔墩桩基施工条件2、主塔墩桩基施工方案1、嘉鱼长江公路大桥南主塔墩深入江中心660米,搭设钢栈桥作为设备及材料运输通道,搭设水中钻孔平台作为钻孔施工操作平台,平台上布置1台旋挖钻机和10台冲击钻机进行钻孔施工,采取的施工工艺为旋挖加冲击反循环组合成孔,即上部覆盖层由旋挖钻施工,下部岩层由冲击钻接力施工。3、主塔墩钻孔平台设计与施工1、设计阶段以钢管桩平台和钢护筒平台两种方案进行比选,从平台的用材数量、结构刚度及稳定性统筹考虑,最终确定采用钢护筒平台的设计形式。南主墩钻孔平台采用梁柱组合式结构,横桥向长度为90米,顺桥向宽度为55米,由钢管桩、钢护筒、贝雷桁架以及分配梁和面板组成。仰拱。钻孔平台基础采用73根直径1米壁厚10毫米钢管桩和42根直径2.8段。第一阶段1、回旋钻机成孔工艺阶段。2016年2月23日主墩桩基开钻,先后陆续进场3台kP3500型回旋钻机,前2台配牙轮钻头直接开孔钻进,当钻至黏土层时,进尺非常缓慢,经提钻检查发现有严重的糊钻现象,每天进尺仅1米左右,更换刮刀钻头后,依然出现糊钻现象。整个15米的黏土层耗时近10天,穿过黏土层后,进尺恢复正常,经统计整个成孔时间分别为31天和35天。第二阶段1、旋挖+回旋成孔工艺阶段。为解决硬质黏土层频繁糊钻现象,研究决定采用旋挖+回旋组合成孔工艺,调来1台徐工360型旋挖钻施工上部覆盖层,其最大扭矩为360千牛米,最大钻孔直径为2.5米,施工至60米深度时,进入致密的砂卵石层,进尺已非常困难,随即将直径2.5米钻头更换为1.8米,采取掏芯成孔施工工艺,施工至75米,撤离旋挖钻,更换回旋钻机,经统计旋挖掏芯施工至75米耗时1天,回旋钻机就位、扫孔耗时2天,余下38米采用回旋钻机钻进耗时13天,总耗时16天。1、旋挖+冲击成孔工艺阶段。护壁泥浆采用不分散、低固相、高粘度的PHP泥浆。新制泥浆由搅拌机搅拌,储存在泥浆船内,通过泥浆泵送入钢护筒;旋挖钻机就位,施工上部覆盖层,使用渣箱收集砖渣,挖掘机装车运输场外,穿透黏土层后撤离旋挖钻,安装冲击钻,正常钻进时控制冲程为2.5米至3米,孔内泥浆面高出护筒外江水水位始终保持在3~5m左右,避免护筒底部因为内外压力失去平衡而发生击穿情况,施工过程中孔内抽出的泥浆携带大量的钻渣,首先通过抖动式过滤筛将大块的钻渣排除,滤回的泥浆再经过旋流器分离出泥浆中携带的剩余钻渣,分离后的优质泥浆继续返回到孔内循环使用,钻渣使用沉渣箱收集,运输至场外;终孔后进行清孔则更换抖动式过滤筛为黑旋风,以达到良好的滤砂效果,可达到小于1%的含砂率;采用抽浆管反循环清孔置换泥浆,风管下放60米深,抽浆管距孔底30~50公分深,同时保持孔内水头,防止塌孔,当泥浆指标合格后,可停止清孔移走钻机,尽快进行成桩施工,灌注混凝土施工时,优质泥浆通过泥浆泵送入泥浆船内储浆。第三阶段钢平台土渣分离实施方案一,实施目标推行技术交底嵌入三维模型是一项重要的工作,一方面完善了模型的信息,便于后期运维,另外减轻了一线施工人员的工作量,同时也可加深对施工技术的全面学习。3D,4D型的技术交底更应广泛应用到施工项目中,技术交底模型化,动画化,能更好的展示项目的施工重难点,达到事半功倍的效果。二,实施方案选择随着软件技术的进步,实现该方案的途径不止一条,经过分析,有以下四条途径可以去研究实施。1,基于revit添加项目参数方式我们可以在revit中添加一系列的文字类型的项目参数,字段名可以为“技术交底”,“防腐刷漆”,“通水通球实验”,“套管制作”等等,其相应的值则按照实际情况填写,载入到NW中时,可以通过特性看到所赋予的字段名和相应的值。2,基于revit族制作的方式我们制作一些类似于告示板的族文件,把技术交底这些word图片化,然后贴图到这些告示板的族表面,这样,就形成了一系列“技术交底族”。这些族可以传递,减少了重复工作量,同时也不需要无线网络。3,基于naviswoks链接的方式revit模型导入到navisworks中,可以在naviswoks中对构件进行添加标签(技术交底),然后在标签中编辑链接,这时候我们就需要有一个全面的信息数据库了。这个数据库的服务器是基于事业部、经理部还是项目,看建立情况,都可以实施,如果是基于项目服务器的数据库,那可以在局域网内用共享实现,不需要无线网络。4,基于revit族添加链接的方式(需要思考)减少重复劳动量的唯一途径就是通过族来解决。如果我们可以在族(包括系统族)内添加一系列的字段,值为链接。另一方面,我们通过事业部的平台建立一个类似于知识库的树状架构文件库,将族的链接指向这个文件库,这样,我们就有一些列的技术交底族,而且这些族载入到revit中,其链接会自动指向知识库,这样会大大减少劳动量。而且,不止是技术交底,如果我们的文件库做的足够细致全面,很多信息都可以用链接来表达,而且这些链接永远是自动指向知识库。三,实施建议建议暂时采用第二或第三种方式,第一种方式使信息都进入revit模型,方法最可靠也不需要网络,但是无形中增加了工作量和模型文件的大小。第四种方式是未来理想化的方式,暂时有较多问题未能解决。对于4D技术交底,建议通过navisworks实现。六、报告总结1.项目中会出现各种各样的问题我方整理好的格式。2、现场施工照片施工现场3、总结1.随着建筑时代的进步,BIM技术应用的范围很广泛,信息化更是BIM技术的标志。通过此次嘉鱼长江大桥BIM项目的实施可以应用到施工现场,作用于现场施工和钢筋算量。2.以往我们说做设计可能考虑的比较周到,但是还有一些地方会遗漏,而不同专业不同系统之间的错漏缺将严重影响到施工设计和成本。一般情况下,施工设计人员会对施工前进行管线设计并解决到大量的管线碰撞问题。在二维图纸往往不能全面反映个体、各专业各系统之间的碰撞,同时由于二维设计的离散行为是不可预见性,也将使设计人员疏漏掉一些管线碰撞的问题,因此我们可以在管线综合平衡设计时,利用BIM的可视化功能进行管线的碰撞检测,将碰撞点尽早地反馈给设计人员,为实际解决问题提供信息参考,在第一时间尽量减少现场的管线碰