武汉青山长江大桥全生命期BIM技术应用

一、项目概况武汉青山长江大桥是武汉市长江上的第十一座长江大桥，是武汉四环线东段跨越长江的控制性工程，大桥南岸接线起点为化工新区八吉府街，终点位于汉斯公路以北，全长7548米，武汉青山长江公路大桥主桥1638米，为世界上跨度最大的双塔钢箱及钢梁结合梁斜拉桥，桥面总宽度达到48米，主塔高度高279.5米，为世界第一无下横梁A型高塔。二、工程特点桥梁形式多、结构极其复杂、工程数量巨大、施工难度大、建设标准高、施工管理严、监测数据量大、管养周期长，应用BIM技术可以很好解决这些问题，实现高质量建设、高水平管理、高要求养护。三、组织架构项目建设以武汉青山桥建设公司为主导，成立武汉青山长江大桥BIM管理领导小组，规范项目BIM技术应用管理工作，同时联合中铁大桥科学研究院将相关BIM功能模块分工协作、优势互补，形成以企业、研究院共同参与的组织架构。四、BIM技术应用思路和实施方案系统采用BS架构，运行在青山桥项目公司服务器上，利用BIM跨平台技术，实现BIM平台与施工管理软件、施工监控和健康监测系统数据的衔接，以工程管理信息平台为主要数据来源，BIM平台进行数据、进度等展示。施工监控数据和健康监测、平安工地数据绑定到BIM平台中进行展示。五、项目实施过程BIM模型建立：青山长江大桥全桥里程长、结构形式多样，引桥段含有大量的标准段桥跨，采用人工建模方式周期长、效率低、出错率高，借用Dynamo参数化建模软件，按照二维图纸及相关标准高效建立LOD400BIM模型，完成桥梁标准段批量化建模，同时利用参数化模型结合Midas有限元分析软件，进行施工方案推演、优化施工工序。施工模型实景建立：将参数化模型导入Lumion效果展示软件，借助Google Earth导入的三维实体地形，通过渲染制作形成精确的施工实景模型。全生命期BIM信息管理平台建立：平台是由中铁大桥科学研究院在基于BS架构上开发而成，融合BIM、智能终端、物联网、GIS的项目的动态数据管理体系和可视化平台，通过工程项目管理、平安工地、施工监控和健康监测，BIM信息管理5个高效的图形引擎和平台，对现场监控、管理控制、安全风险、动态进度、质量巡检、健康监测等各类施工、管养信息，进行三维仿真展示，实现建设管理高效化、运营养护智能化的目标。工程项目管理，工程项目管理包括了项目管理、投资控制、变更管理、计划进度、安全环保、OA系统、其他系统以及综合管理等模块，BIM平台的应用，使得建设单位管理人员足不出户即可对整个项目的进展状况了如指掌。平安工地针对项目中出现的安全隐患，进行风险评估记录，在管理人员确定问题后，即可在平台提交文字、照片等形式的巡查记录，并推送给相关责任人进行整改，同时在BIM模型管理平台上标记相应部位，便于责任人查找及警示管理人问题追踪，直至问题解决模型标注才会消失。施工监控根据现场监控传感器布置点，在施工平台中添加监测点，并在BIM模型管理平台上相应的模型部位添加监测点，通过传入的实时监测数据，设定相应的阈值，完成报警提示功能，同时将历史数据与当前监测数据做对比，更形象、直观查看监测部位的健康状况，并将关键数据导入健康监测平台，便于后期桥梁病害的巡查。健康监测基于带有EBS编码的BIM模型，提取构件属性信息，完成平台结构目录树的创建，针对桥梁关键结构部位，布置应力、温度、湿度、扰度等相关功能的数据传感器，通过历史数据与实测数据对比，设置相应阈值，达到管养期病害预警的目的，并将管养信息以图片、文档、视频等方式进行归档。BIM模型管理平台，结合BIM信息模型、平安工地、施工监控、健康监测，该平台主要对项目关键信息进行三维展示，包括施工动态进度、施工监测点、施工指令、施工日志、健康监测点及平安工地等相应信息数据进行记录和展示。六、BIM价值点应用分析青山桥BIM技术应用价值，通过全方位管理、多方协同工作，实时直观查看桥梁状况，展示三维监测数据，完成全寿命健康监测。BIM应用创新能力，平台数据采集信息全面、数据来源多、接口兼容性强、模型精细度高，具有标准化、轻量化、数字化特点，通过融合施工监控和健康监测系统，展示强大的平台系统融合能力。武汉青山长江公路大桥全生命期BIM信息管理平台是实现BIM应用落地的有效解决方案，是项目管理模式转型升级的重要抓手，是保障工程全生命期安全运营的关键辅助，为项目创造巨大的直接和间接经济效益。

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