BIM技術及在鐵路動態(tài)施工中應用

BIM技術及在鐵路動態(tài)施工中應用2019年7月第一講石家莊鐵道大學

呂希奎是通過創(chuàng)建并利用數(shù)字模型對項目進行設計、建造及運營管理的過程。指通過數(shù)字信息仿真模擬工程建筑物所具有的真實信息。幾何形狀、空間地理位置描述等視覺信息，非幾何信息：建設依據(jù)、材料信息、構件信息、圖紙、采購信息等。BIM技術摒棄了傳統(tǒng)CAD用點、線、面等簡單幾何圖形象征某一構件的理念，而采用面向對象的三維數(shù)據(jù)表達形式來描述建筑的每一個組成部分。建筑信息模型（BIM,BuildingInformationModeling）一、BIM技術概述施工管理水平低建設成本高問題施工質(zhì)量低施工周期長工期安排不合理施工返工率高設計圖紙和施工現(xiàn)場不盡符合，增加了協(xié)調(diào)工作，降低了施工效率；對于多個工點的交叉施工，只能靠項目管理人員憑借經(jīng)驗來解決工程中存在的矛盾，不能實現(xiàn)三維展示、模擬施工和施工工序工期安排；傳統(tǒng)建筑工程中存在的問題一、BIM技術概述共享建筑模型建筑師暖通工程師施工管理員建筑物業(yè)主設施管理員土木工程師結構工程師多個專業(yè)在建筑信息模型上可以同時進行直觀可視化分析。一、BIM技術概述可視性模擬性可出圖性優(yōu)化性協(xié)同性一、BIM技術概述建筑信息模型優(yōu)勢—1、可視性可以直觀地對建筑物的外觀及內(nèi)部全方位地可視、分析一、BIM技術概述二、三維關聯(lián)1、可視性一、BIM技術概述1、可視性一、BIM技術概述可視化方案審核2、模擬性根據(jù)項目的進度進行前期的施工模擬，以便更好地實現(xiàn)對工程過程的管理一、BIM技術概述3、協(xié)同性各專業(yè)集中在同一個平臺下工作，避免因設計數(shù)據(jù)不同步而造成的設計錯誤一、BIM技術概述管線綜合與碰撞撞性檢測3、協(xié)同性一、BIM技術概述4、優(yōu)化性根據(jù)已建立的模模型論證、優(yōu)化化項目方案一、BIM技術概述4、優(yōu)化性一、BIM技術概述設計優(yōu)化5、可出圖性建立后的三維模模型可自動生成成二維圖紙一、BIM技術概述創(chuàng)建任意位置的的平、立剖面圖圖5、可出圖性一、BIM技術概述美國：2009年7月1日開始，預算500萬美元以上的所所有項目和預算算在250萬美元以上的施施工項目，都必必須從設計開始始應用BIM技術。Freedomtower（新WTO）高速公路BIMBIM在國外：一、BIM技術概述英國：大型項目基本都都使用BIM技術。TheM25MotorwayPanama-Canal溝渠項目建筑行業(yè)BIM在國外：一、BIM技術概述北歐國家：自2007年10月1日起，國家強制制要求建筑設計計部分使用BIM。在設計招標將將有強制的BIM要求，這些BIM要求將成為項目目合同的一部分分，具有法律約約束力；需要提提交最終BIM模型，且建筑結結構與模型內(nèi)部部的碰撞需要進進行存檔；BIM在國外：一、BIM技術概述澳大利亞：大型項目基本都都使用BIM技術。BIM在國外：一、BIM技術概述日本、韓國：BIM應用已經(jīng)很普遍遍，目標2016年實現(xiàn)全部公共共設施項目使用用BIM技術。日本某互通韓國三星城BIM在國外：一、BIM技術概述（1）大部分業(yè)內(nèi)同同行聽到過BIM（2）對BIM的理解有相當大大比例的專業(yè)人人員認為BIM是換一種軟件（3）大部分人認為BIM就是一個三維模模型的實現(xiàn)（4）有一定數(shù)量的的項目和技術人人員在不同項目目階段和不同程程度上使用了BIM（5）目前重大建筑筑項目用到BIM技術（6）BIM進入“十一五””國家科技支撐撐計劃重點項目目，要求加快快BIM的應用BIM在國內(nèi)：一、BIM技術概述工業(yè)行業(yè)建筑行業(yè)鐵路行業(yè)BIM在國內(nèi)的應用：：一、BIM技術概述需要與準確的空空間地理信息關關聯(lián)具有更為巨大的的三維模型（數(shù)數(shù)量）需要構建項目周周圍較大范圍的的地面三維模型型等。鐵路BIM挑戰(zhàn)：準確空間信息、、大數(shù)據(jù)量一、BIM技術概述1.背景與意義1)我國正處于大力發(fā)展展高速鐵路的時時期，需要提高高鐵路施工管理現(xiàn)代化化水平和加速信息化過程。2)鐵路工程施工過程具具有周期長，工藝流程多，投入資源量大的特點，而在施施工過程中容易易出現(xiàn)圖紙變更更，調(diào)整進度計計劃等狀況，導導致出現(xiàn)項目工工期延長無法按時完成、資源需求計劃劃不準確、工程項目二次返工等問題。3)近年來，BIM技術越來越多的應用用到項目施工管管理過程中，為為精細化管理提供了一種新思路，有效地提高了了項目的管理水水平。二、BIM技術在鐵路動態(tài)施工中中應用1)基于BIM深化施工，盡早發(fā)現(xiàn)問題題，進行優(yōu)化調(diào)調(diào)整；基于BIM開展重難點部位位的可視化交底，減少返工。2)結合BIM、實現(xiàn)數(shù)字化、可視化施工現(xiàn)場管理。3)基于BIM三維可視化，進進行計劃進度、質(zhì)量、資料管理4)BIM技術與施工方案案和施工仿真相相結合，可以減少工程返工和整改，在一定程度上上保證了工程進進度和質(zhì)量。二、BIM技術在鐵路動態(tài)施工中中應用1.背景與意義場地布置利用Revit、Civil3D、Infraworks三款軟件協(xié)同設計完成。AutodeskCivil3D處理地形數(shù)據(jù)生成曲曲面；地形與影像結合合，確定場地位位置，地形開挖挖（放坡）；便道詳細設計。。AutodeskRevit完成場地布局設設計Infraworks360便道的選線和定定線；臨建設施、場地布置置及便道的最終終效果展示。2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法(1)地形曲面的創(chuàng)建建利用Civil3D通過高程點數(shù)據(jù)、AutoCAD地形圖、GIS數(shù)據(jù)及地形特征線等完成地形曲面面的創(chuàng)建。地形曲面2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法(2)確定場地位置利用Rasterdesign插件將影像圖和和地形結合，匹匹配確定場地位位置。2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法(3)場地開挖利用Civil3D軟件放坡功能完成場地地模型的建立，，以及場地填挖挖方量的統(tǒng)計。?；炷涟韬险句摻罴庸S2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法場地填挖方量的的統(tǒng)計(3)場地開挖2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法(3)場地布置（棄渣場））棄渣場布置棄渣場曲面2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法(4)場地布局設計利用Revit軟件完成場地布局及及臨建模型的建建立?；炷涟韬险句摻罴庸S鋼筋加工廠局部展示2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法將最終結果導入入Infraworks中。場地開挖結果鋼筋加工廠拌合站(4)場地布局設計2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法（5）便道設計InfraWorks中完成施工便道道的選線定線，導出.imx到Civil3D中進行縱斷面、、裝配等詳細設設計，并對便道道的開挖方量進行統(tǒng)計計算。InfraWorks中便道設計Civil3D中便道設計2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法便道曲面（5）便道設計2.基于BIM的鐵路施工場地地布置方法（1）參數(shù)化建立橋梁模型型根據(jù)現(xiàn)場實際施工的方法以及WBS分解結構，建立橋梁施工工模型時將其分分解為3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法樁基參數(shù)化建模模（1）參數(shù)化建立橋梁模型型3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法承臺參數(shù)化建模模（1）參數(shù)化建立橋梁模型型3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法墩身建模（1）參數(shù)化建立橋梁模型型3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法簡支箱梁簡支T梁（1）參數(shù)化建立橋梁模型型3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法0#塊1#塊17#塊17#塊（1）參數(shù)化建立橋梁模型型3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法（68+128+68）m連續(xù)梁（1）參數(shù)化建立橋梁模型型3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法（2）建立隧道模型3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法(2)建立隧道模型3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法(3)自動化建立橋梁模型利用RevitAPI和C#語言二次開發(fā)實現(xiàn)橋橋梁施工模型的的自動化建立。。3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法實體墩(3)自動化建立橋梁模型3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法空心墩(3)自動化建立橋梁模型3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法梁程序界面(3)自動化建立橋梁模型3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法連續(xù)梁(3)自動化建立橋梁模型3.基于Revit平臺的橋隧施工工模型的創(chuàng)建方方法（1）模型整合Navisworks支持60多種數(shù)據(jù)格式的的模型文件，通通過附加或合并的方方式將建好的Revit橋梁和隧道模型型添加到Navisworks中，進行坐標和單位變換。4.基于Navisworks的鐵路橋隧施工工管理（2）進度管理進度實時跟蹤困難，可視化程度不高，管理理人員很難及時時發(fā)現(xiàn)問題。溝通困難，無法及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)場材料供應情情況，出現(xiàn)施工工進度和材料供供應的不協(xié)調(diào)，，導致施工進度度延誤，不利于項目的標準化和精細化化管理。傳統(tǒng)進度管理提升全過程協(xié)同同效率，基于BIM技術的進進度管理，簡單易懂、可視化好；通過施工過程的可視化模擬，容易發(fā)現(xiàn)在二維維情況下難以發(fā)發(fā)現(xiàn)的施工工序序邏輯錯誤，從從而可以糾正和和優(yōu)化進度計劃；與施工進度計計劃信信息相相關聯(lián)，實現(xiàn)施施工進進度的的動態(tài)化化管理；碰撞檢檢測，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)設計計問題題，及時調(diào)整，，從而而減少少返工工以免免影響響施工工進度度?；贐IM技術的的進度度管理理4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（3）進進度計劃編編制根據(jù)WBS分解結結構，，利用用TimeLiner模塊創(chuàng)創(chuàng)建施工任任務和進度計計劃，并與與施工工模型型相關關聯(lián)形形成施工4D模型。4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（4）施工工過程模模擬Navisworks施工模模擬技技術路路線4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（4）橋梁梁施工工過程模模擬橋梁劃分及創(chuàng)建進度計劃過程4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（4）橋橋梁施施工過程模模擬4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（5）隧隧道施工過過程模模擬4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（5）隧隧道施工過過程模模擬4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（5）隧隧道施工過過程模模擬4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（6）資資料管理1、DataTools功能將將Navisworks中的場場景圖元通通過ID與外部數(shù)據(jù)庫庫dBase、Excel、Access、SQLServer等鏈接接起來并并進行行管理理，通通過更更新數(shù)數(shù)據(jù)庫庫中的的數(shù)據(jù)據(jù)，將將資料現(xiàn)現(xiàn)狀體體現(xiàn)在在模型型上面面，能夠夠直觀觀的看看出施施工部部位的的各項項資料料是否否完整。。2、鏈接施施工照照片，模型型構件件與對對應的的施工工照片片相鏈鏈接。。3、添加加Navisworks文檔4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（6）資料料管理1）鏈接接數(shù)據(jù)據(jù)庫4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（6）資料管理2）鏈接接施工工圖片片4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（6）資料料管理3）鏈接接Navisworks文檔4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理（7）工程程量統(tǒng)計計計算算Quantification模塊提供了了計算工工程量量的功能能，通通過其其模塊塊可以以對場場景中中的三三維模模型進進行工工程量量的計算。4.基于Navisworks的鐵路路橋隧隧施工工管理理Navisworks軟件本本身只只能實實現(xiàn)進進度管管理、、施工工過程程模擬擬，利用用.NET開發(fā)方方式，，采用用C#編程語語言開發(fā)Navisworks施工管管理插插件。實現(xiàn)現(xiàn)實時瀏覽項目三維模模型和二維圖圖紙；三維技技術交交底；施工日日志、檢驗批批等資料料的管管理及及臺賬、合同計計價等的管理。5.基于Navisworks的施工工管理理插件件開發(fā)發(fā)(1)進度管理5.基于Navisworks的施工工管理理插件件開發(fā)發(fā)(2)技術交底5.基于Navisworks的施工工管理理插件件開發(fā)發(fā)(2)技術交底5.基于Navisworks的施工工管理理插件件開發(fā)發(fā)（3）資料