重庆市设计院 (CQADI)
BIM 如何加快复杂立交桥项目进度
土木工程
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BIM 为国内高速公路重建项目提供多层次的解决方案
重庆的一个重要重建项目主要围绕穿越这座城市的三条纵向高速公路。其目标是缓解城市区域的拥堵情况，并改善重庆与上海以及中国其他地方之间的连接。五台山立交桥项目是此次重建的一部分。项目跨越 2.94 千米，成本为 2.029 亿美元，项目极具挑战，包括紧张的设计周期和复杂的工程问题。重庆市设计院通过使用 BIM 和 Autodesk 技术应对这些挑战。下面将介绍他们如何创建和实施其全面基础设施设计方案。
找到适合解决多层次挑战的解决方案
改造现有高速公路会带来一系列复杂问题。在本例中，五台山立交桥项目涉及许多重叠构件：
- 拓宽高架以及高架桥下通道主路和辅路。
- 创建高架桥。
- 拆除现有桥梁。
- 挖掘地下通道。
- 建设辅路，确保桃花溪桥上下的交通流顺畅。
此外，项目规划师还面临着一系列工程约束：
由于高速公路横穿高密度的城市区域，因此团队必须谨慎考虑土地使用情况。
该高速公路项目涉及复杂的山地地形。
包括桥梁、地下通道和各种重叠结构的三层高速公路用于应对工程的相互依赖性挑战。
该项目必须符合严格的光污染和噪音污染环境标准。它必须最大程度地减少对现有交通的影响。
“我们还需要从参与项目的各方查看多区域数据并进行迭代更新，”重庆市设计院土木工程师 付豪表示，“因此我们必须解决不同专业领域之间协调的难题。”
重庆市设计院创建了一款功能强大的 BIM 解决方案来应对这些挑战。
加宽华西河桥节点
从头开始填充三维模型
将基础设施项目从现实世界转移到数字世界需要执行多个步骤。
首先，设计院必须填充精确的三维模型。为了实现此目的，该团队将全面的无人机照片上传到 Autodesk ReCap。重建项目的实时三维模型可用于对各种模型备选方案进行勘测和比较。Civil 3D 还帮助进行场地、路线和道路路基设计。将 Civil 3D 模型中的数据导出到 Revit 后，BIM 专业人员可以考虑桥梁和地下通道的结构设计考虑因素。他们使用 Civil 3D 生成的拟议设计路线的空间坐标数据来创建桥梁的上部结构。基础设施的狭窄空间限制要求在流程的每个阶段都实现较高的精度。
“有许多特殊结构，并且管线彼此严重交叉，因此工程师需要绝对精度来优化设计和分析。”
—付豪，重庆市设计院土木工程师
项目规划师在 Autodesk 套件的帮助下实现了上述精度。它协同工作，帮助设计院解决了复杂的工程问题。
利用 BIM 满足严格的环境法规
该基础设施项目必须符合严格的环境影响标准，而重庆的城市密度使问题更加复杂。
通过将所有模型导入 Infraworks，该团队对光污染和噪音污染以及交通流量变化进行了模拟。此类假设建模可确保新基础设施参数符合严格的环境法规。
在整个项目中，细粒化的 BIM 功能帮助设计师深入挖掘以提高效率。例如，Civil 3D 的地球岩石体积和填方估算有助于估算材料的运输成本，并最大限度地减少对周围环境的干扰。
恒胜大道立交桥节点
“Revit 生成的结构工程数量列表已取代传统的手写统计列表，从而提高了材料的准确性。”
—付豪，重庆市设计院土木工程师
通过远程服务进行协作
高速公路重建项目涉及多个工程专业，包括桥梁、隧道、交通、排水、景观和照明。他们通过远程协作收集多方的数据。同时使用真实模型还有助于政府各个部门进行项目审核。
“协作数据可以提供给项目参与者进行审核，这显著提高了沟通效率、加快了项目进度、减少了设计变更并加速了项目审批。”
—付豪，重庆市设计院土木工程师
在最后阶段，项目规划者通过 Navisworks 扩展了 BIM 的应用。碰撞检查可确保桥梁和高架桥位于正确的高度。使用虚拟现实技术，团队可以身临其境地了解各种场景，以审核最终项目的相关方面。BIM 还有助于评估景观备选方案以及日常照明条件可能对驾驶安全产生的影响。
红狮大道立交桥节点
在充满挑战的环境中执行 BIM
通过将三维 BIM 与传统设计流程相集成，帮助重庆市设计院在预算范围内按时完成项目目标。它更好地定义了拟建项目与周边地形之间的空间关系。
项目规划师可以提前发现并纠正潜在的设计问题，以节省成本。例如，项目设计最初忽略了恒胜立交桥 1 号桥墩的结构相互渗透。通过 BIM 视觉建模和分析，他们整合了桥墩和地面通道，使最终结果符合新的设计规范。
五台山立交桥项目经过无缝设计、规划和分析，在改善重庆交通状况方面表现卓越。该基础设施项目是 2019 全球工程建设业卓越 BIM 大赛的决赛入围者。
要点总结：
- BIM 有助于管理涉及地质和坡度因素的山区基础设施项目。
- BIM 使设计师能够设想各种方案的假设情景，从而最大限度地减少对市民造成的交通干扰。
- 远程协作有助于加快进度并创建复杂的设计解决方案。
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