杭黃鐵路應(yīng)用BIM技術(shù) “智慧因子”深耕桐廬隧道

發(fā)布日期：2016-03-22來源：中交二航務(wù)工程局第四工程公司編輯：周銳

[摘要]

　　 這些天，杭黃鐵路桐廬段各工點上，裝載機、挖掘機來回穿梭，工人們加班加點，好一派繁忙景象。“桐廬段各項工程建設(shè)走在了整段的前列，尤其是桐廬隧道的建 設(shè)，我們已經(jīng)有了突破性的進展。”中交二航局杭黃鐵路項目部指揮長程躍輝說。截止目前，桐廬隧道已經(jīng)成功掘進1390米，完成四分之三的工作量。

　　 能有這般進度，工地管理也是井井有條，指揮長程躍輝透露了他們的秘密武器，那就是BIM技術(shù)的應(yīng)用，有了這“寶貝”，即便施工難度再大，他們也有信心做到更好。

　　 桐廬隧道施工風(fēng)險高BIM技術(shù)呼之而出

　　 桐廬隧道是典型的高風(fēng)險施工管理隧道，據(jù)項目部一架子隊技術(shù)負責(zé)人黃海波介紹，位于縣城西南、全長1836米的桐廬隧道表層多為沖洪積粉質(zhì)粘土、卵石土 層、下伏基巖，加上施工工法多、施工設(shè)備多、周邊環(huán)境惡劣、受降雨影響較大等影響，桐廬隧道施工管理風(fēng)險很高。

　　 不僅如此，中交二航局杭黃鐵路項目部為了100多棵樹齡達數(shù)百年、樹高10米左右的古桑樹，他們改變了明挖的嘗試，決定采用暗挖的方法“穿”過古桑園。這 一改，桐廬隧道施工風(fēng)險更是直接從二級提到了一級。“這其中，光是巖土開挖的總方量，就達到了14200方，是平常的2倍多。”黃海波說道。

　　 “難度這么大的隧道，在長江中下游的平原丘陵地區(qū)，確實不多見。”項目部指揮長程躍輝如是說。

　　 怎么辦?隧道建設(shè)不僅關(guān)乎進度，而且還關(guān)系安全、質(zhì)量，這些都是重要保障，一點馬虎不得。

　　 這個時候，中交二航局技術(shù)中心的專家們想到了利用包括數(shù)字化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化、云平臺等前沿技術(shù)理念的BIM技術(shù)，并專門派來技術(shù)骨干負責(zé)桐廬隧道BIM技術(shù)應(yīng)用工作。這下，指揮長程躍輝久久懸著的心才放了下來。

　　 BIM技術(shù)應(yīng)用廣泛水立方鳥巢也用

　　 何為BIM技術(shù)?BIM即是建筑信息模型(buildinginformationmodeling)英文首字母的縮寫。它是一個信息模型，涵蓋了建 筑的所有信息，平面上二維信息、空間上三維信息、時間上四維信息、造價上的五維信息、工序上的六維信息等，是一種廣泛應(yīng)用于工程設(shè)計建造管理的數(shù)據(jù)化工 具。

　　 現(xiàn)年29歲的王永威，從長安大學(xué)研究生畢業(yè)后，專門負責(zé)BIM技術(shù)的推廣與研究。眼下，他是杭黃鐵路桐廬隧道BIM技術(shù)的系統(tǒng)主管。

　　 “BIM技術(shù)其實并不難懂，BIM在城市建設(shè)過程中的應(yīng)用也很多，比如北京的水立方、鳥巢，上海的中心大廈，廣州的周大福金融中心等，他們均采用了BIM技術(shù)。”王永威形象地介紹了BIM技術(shù)的應(yīng)用成果。

　　 “BIM技術(shù)在國外的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，在國內(nèi)的建筑領(lǐng)域，也開始得到了很好地應(yīng)用，但在橋梁、隧道等交通領(lǐng)域，BIM技術(shù)還處在探索研究階段。”王永威 繼續(xù)說，采用BIM技術(shù)的建筑物，從建造之前開始就有各類信息附加到每個構(gòu)件，因此，建筑物在運營管理中發(fā)現(xiàn)任何一個構(gòu)件出現(xiàn)問題，都可以很快地找出癥結(jié) 所在。

　　 針對桐廬隧道建設(shè)條件復(fù)雜、施工工法種類多、施工風(fēng)險及質(zhì)量控制難度大的特點，技術(shù)中心的技術(shù)骨干們夜以繼日地開發(fā)了以多維信息模型的載體，以WBS(工作任務(wù)分解)為主線、以工作包為單位、以BIM構(gòu)件為核心的桐廬隧道施工協(xié)同平臺。

　　 經(jīng)過需求收集、模型創(chuàng)建、架構(gòu)搭建、算法設(shè)計、編碼測試等工作，總投資500余萬元的桐廬隧道項目施工協(xié)同管理平臺于2015年9月正式上線，并指定專人負責(zé)各項任務(wù)，全面推進BIM技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用工作。

　　 三維可視化交底隧道建設(shè)事半功倍

　　 打開桐廬隧道項目施工協(xié)同平臺，通過BIM技術(shù)應(yīng)用，不僅桐廬隧道的整個模型清晰可見，而且各個點位上的進度、質(zhì)量、安全、風(fēng)險等內(nèi)容同樣清楚。

　　 平臺采用了GIS+BIM技術(shù)，共包含項目總覽、設(shè)計管理、施工組織、進度管理、質(zhì)量管理、安全管理、風(fēng)險管理等7個功能模塊，這些模塊應(yīng)用，直接實現(xiàn)了建設(shè)項目施工階段工程進度、人力、設(shè)備、成本和場地布置的動態(tài)集成管理及施工過程的可視化模擬。

　　 “所見即所得”是BIM技術(shù)的主要特點。“現(xiàn)場所有的工點信息，這個平臺上都能看得到。”完整的工程信息描述，如對象名稱、結(jié)構(gòu)類型、建筑材料、工程性能 等設(shè)計信息;施工工序、進度、成本、質(zhì)量等施工信息每個步驟、每個工序，質(zhì)量怎么樣，有沒有風(fēng)險，平臺上一清二楚。

　　 不僅如此，如果工點上有出了質(zhì)量問題，工程總指揮在平臺上即能作出科學(xué)部署，有效地解決了以往層層上報、層層部署的問題，大大提高了生產(chǎn)效率。

　　 王永威關(guān)掉平臺，自豪地說：“有了這技術(shù)，領(lǐng)導(dǎo)不用跑現(xiàn)場，坐在辦公室也能清楚地看到所有工點的情況，讓指揮管理于千里之外成為了現(xiàn)實。”

　　 同時，三維可視化的特點，首先在前期就減少了在建筑施工階段可能存在的錯誤和返工，優(yōu)化凈空，極大地提高了施工質(zhì)量。

　　 該技術(shù)平臺還實現(xiàn)了系統(tǒng)平臺的高度智能與集成，整合氣象、水文、結(jié)構(gòu)及地質(zhì)監(jiān)控的數(shù)據(jù)，便于進行實時分析處理;其次，建立了富水地區(qū)卵石地質(zhì)條件下區(qū)域降 雨量大小與地下水位及現(xiàn)場施工風(fēng)險對應(yīng)關(guān)系，有效地指導(dǎo)現(xiàn)場施工;最后，基于激光掃描儀進行隧道圍巖變形監(jiān)測，開發(fā)了相應(yīng)的自動化數(shù)據(jù)處理及傳輸系統(tǒng)，提 高了監(jiān)測數(shù)據(jù)采集的效率。

　　 正是有了BIM技術(shù)的輔助，桐廬隧道的高風(fēng)險得以受控，質(zhì)量安全得到有效保障，確保了工期，施工工效提高了30%。

　　 BIM技術(shù)應(yīng)用方便團隊個個高學(xué)歷

　　 現(xiàn)年27歲的王敏從河北工程大學(xué)研究生畢業(yè)后，如今負責(zé)桐廬隧道BIM技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)場巡視。他每天的工作是收集上傳質(zhì)量安全信息、進度信息和施工信息至協(xié)同平臺上，供后方管理運營。

　　 “計算機畢業(yè)的，不一定能干這活。”作為杭黃鐵路第一個采用BIM技術(shù)的桐廬隧道，桐廬隧道BIM工作小組共設(shè)置13個崗位，包括系統(tǒng)管理員、模型維護管 理員、計劃管理員、進度填報員、質(zhì)量資料管理員、交底資料管理員、進度審核員、安全資料管理員、現(xiàn)場安全管理員、監(jiān)測信息管理員、風(fēng)險巡視員、風(fēng)險評估 員、現(xiàn)場質(zhì)量管理員，他們無一不是碩士研究生以上學(xué)歷。除了這些駐點服務(wù)外，他們背后是更為強大的智囊團。

　　 成立于2007年的二航局技術(shù)中心，2009年11月升級為國家級企業(yè)技術(shù)中心。技術(shù)中心總部現(xiàn)有科技人員百余名，其中博士7名，碩士67名，本科及以上 學(xué)歷人員達100%;擁有國家級企業(yè)技術(shù)中心、長大橋梁建設(shè)施工技術(shù)交通行業(yè)重點實驗室、博士后科研工作站等“五大主體”創(chuàng)新平臺。

　　 不僅如此，近年來，技術(shù)中心各類成果已成功應(yīng)用于蘇通長江大橋、重慶朝天門大橋、杭州灣跨海大橋、南京緯三路過江隧道、廣佛地鐵、滬通長江鐵路大橋等國家重點工程中。

　　 “BIM技術(shù)解決了當(dāng)前建筑領(lǐng)域信息化的瓶頸問題，實現(xiàn)建筑生命期各階段的工程性能、質(zhì)量、安全、進度和成本的集成化管理，對建設(shè)項目生命期總成本、能源消耗、環(huán)境影響等進行分析、預(yù)測和控制。”王永威如是說。

　　 這不，中國工程院院士沈祖炎也在《土建行業(yè)未來發(fā)展趨勢》一文中說到，土建工程信息化主要就是BIM，BIM在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用有很重要的價值，BIM如與 建筑工業(yè)化建造有機結(jié)合，它的功能將會有質(zhì)的變化，甚至可以引起建筑工業(yè)化的第四次革命。屆時，新型建筑工業(yè)化建造將能在數(shù)字化信息技術(shù)控制的可自律操作 的智能系統(tǒng)中進行。

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