BIM虚拟建造

 1.1.1.BIM 模型内容

(1) 施工范围内将军岭隧道主体结构、西江特大桥等主体结构模型。

(2) 建立将军岭隧道进出口隧道洞口BIM 模型；

(3) 建立西江特大桥三塔斜拉 BIM 模型。

1.1.1.1BIM 应用内容

BIM 应用分两个阶段， 一是施工准备阶段， 辅助施工方案编制， 编制三维技术交底、3D作业指导书等技术文件；二是在施工实施阶段， 开展深化设计、复杂工序施工模拟等，保证施工质量； 三是基于 GIS+BIM，搭建数字孪生平台，实现进度、资源、安全等管理。

1.1.1.2.BIM 建模标准

BIM 模型目标：丰富 BIM 展示平台应用场景， 提升模型质量， 打造关键施工场景的全要素可视化展示。增加模型创建范围，明确钢筋、设备、工装模型创建内容，并根据工程形象分解，重新规划模型构件分解及模型渲染效果，做到与现场施工工序紧密结合，使相关展示更形象，直观，同时兼具美感。

1.1.2.桥梁建模规定

1.1.2.1.构件划分规则

为保证BIM 模型构件做的易认识性，桥梁 BIM 模型构件名称规则应包含构件名称、构件类型等信息。如承台、N 号承台。

1.1.2.2.BIM 建模说明

承台/明挖基础：根据设计图纸按个数展示，在 BIM 模型上以长方体建 模，每个承台为一个形象。具体结构样式需与设计图纸对应，明挖基础体现分层情况，具体尺寸要求按照设计建模确定。

桩基：根据设计图纸按根数展示，在 BIM 模型上以细长圆柱体建模，每根桩为一个形象。具体结构形式和数量应与设计对应，尺寸要求按照设计建模确定。

墩台：墩台身和垫石根据设计图纸按照按个数分别展示具体结构形式和数量应与设计对应，桥墩分为墩身、墩帽和垫石。

预制简支箱梁：每孔箱梁作为一个形象。具体结构形式和数量应与设计对应，尺寸要求按照设计建模确定。

连续梁： 连续梁按联分节段展示， 每个节段为一个形象，在 BIM 模型 上按设计结构形式建模。具体结构样式需与设计对应，尺寸要求按照设计建模确定。

钢箱梁： 钢箱梁按联分节段展示， 每个节段为一个形象，在 BIM 模型 上按设计结构形式建模。具体结构样式需与设计对应，尺寸要求按照设计建模确定。

下拉桥主塔：主塔依照按设计及施工方案分节段计算，每节施工段为 一个构件，尺寸要求按照设计建模确定。

1.1.3隧道建模规定

1.1.3.1构件命名规则

为保证 BIM 模型构件做的易认识性， 隧道 BIM 模型构件名称规则应包含构件类型、构件类型(围岩级别、衬砌类型)等信息。不同围岩级别、不同地质条件下，隧道衬砌类型不同。命名规则如下图所示，构件类别与构件类型之前用连字符“-”连接。

隧道内部结构不受围岩等级、衬砌类型的影响，构件命名不需要考虑

围岩级别、衬砌类型的因素。以 V 级围岩和 a 、b 衬砌类型为例：

表 1.1-1 隧道 BIM 模型构件名称规则

1.1.3.2.BIM 建模说明

超前小导管、中空锚杆、砂浆锚杆、锁脚锚杆、管棚的构件单元，宜 按一榀的组件形式为一个形象， 具体结构样式需与设计对应，尺寸要求按照设计建模确定。

钢筋网： 钢筋网按照开挖进尺为一个形象， 具体结构样式需与设计对 应，尺寸要求按照设计建模确定。

型钢钢架、格栅钢架：按照开挖进尺，每个循环为一个形象，宜按一榀的组件形式， 且包含节点连接板、节点螺栓等细部构件;

洞口工程：洞门按个展示，每个洞门为一个形象；防护工程按照 5~10m 分段，洞口防排水按照 10~30m 分段，每一段为一个形象，具体结构样式需与设计对应，尺寸要求按照设计建模确定。

明挖及棚洞：一般包括开挖、衬砌、回填，沿长度方向按段展示，以 10~20m 为一段形象， 在 BIM 模型上根据设计图纸建模。开挖土体以透明状土体展示， 衬砌以 3/4 剖切模型表示， 回填以 1/2 剖切模型(透明土体) ，分段长度与施工工艺相匹配。

正洞工程一般包括洞身开挖、洞身支护、洞身衬砌、洞内排水设施， 沿线路长度方向按照设计循环进尺展示(设计无要求时按 2m 考虑) ，每一循环为一段形象，在 BIM 模型上以弧形板状形式建模，具体结构样式需与设计对应。

洞身开挖：以透明状土体表示，沿纵向每循环进尺为一段形象， 不同等级围岩还应结合相应的开挖方法划分形象，以满足管理需求。

仰拱、拱墙、仰拱填充： 洞身支护顶部使用模型文字注明围岩等级，

具体形式需与设计对应。衬砌每 10~15m 为一段形象。

1.2.模型深化及碰撞定位

1.2.1图纸会审

施工准备阶段开展 BIM 模型创建，利用BIM 模型校核设计图纸中可能 存在的“错漏碰缺”等问题。同时， 对设计过程中的潜在因素， 包括设计成果不符合施工要求、影响施工进度及质量的问题，予以提出业主反馈设计单位进行更正，随着工作推进及时更新 BIM 模型。

1.2.2.深化设计

1.2.2.1.桥梁深化设计

针对复杂桥梁进行深化设计，包括高墩节段划分、连续梁、复杂桥塔节段划分及横梁等部位进行深化设计。

连续梁 0#块：通过 BIM 技术确定0#块浇筑， 对钢筋、混凝土振捣孔和下落孔极易发生差、错、漏、碰现象，采用 BIM 技术深化设计， 辅助施工，对混凝土下料孔，振捣孔，观测孔进行定位。以不碰撞波纹管、与普通钢筋少碰撞为原则，在0#块的剖面对下料孔、振捣孔、观察孔进行布置、定位，提高混凝土施工质量及效率。

预应力管道井字型定位网： 利用BIM 软件绘制主梁预应力管道井字型钢筋定位比传统 CAD 软件更加快速确定。

1.2.2.2隧道深化设计

隧道施工组织受地质情况影响较大，依据设计提供的地质信息、结合隧道施工步距要求，科学合理的确定隧道节段施工长度、组织机械设备和人员、合理优化施工结构。针对隧道洞口、隧道洞身、隧道防排水等方面进行深化设计， 是隧道工程顺利施工的关键。

1.2.3碰撞检查分析

通过建立的BIM模型进行设计图纸中的结构构件自身的冲突碰撞关系的检查，特别适用于进行管线冲突、钢筋冲突、钢筋与预应力之间的冲突检查，通过碰撞检查找到冲突位置和具体情况，进行优化和合理布置。

1.3.漫游仿真与可视化交底

基于 BIM 的施工方案模拟是指在临建模型、施工图设计模型或深化设 计模型的基础上附加建造过程、施工顺序、机械进场路线及站位、施工工 艺等信息，进行施工过程的可视化模拟。

施工方案模拟充分利用建筑信息模型对方案进行分析和优化，提高方 案审核的准确性，实现施工方案的可视化交底。

1.3.1基础施工

钻孔桩施工采用“先平台后桩基”施工工艺，钻孔平台与主栈桥相连。钻孔桩施工同时，工厂化分块加工和制作钢围堰，节段加工制作后船运至施工现场拼装后整体吊装下放，围堰整体下放、着床。

主墩搭设钢管柱+贝雷梁+钢桥面板形成钻孔桩施工平台，77#墩考虑通航影响，栈桥不连通，设置水中平台进行基础及下部结构施工。钻孔桩工艺流程：栈桥平台施工→测量放点→安装钢护筒→钻机安装就位→复测→钢护筒跟进→钻进成孔→终孔验收→清孔换浆→提钻移机→钻孔检测→安放钢筋笼→下放导管→二次清孔验收→灌注混凝土→拆除导管→桩基检测。

主塔墩承台采用钢套箱围堰作为承台施工挡水结构，围堰施工工艺流程：平整河床→围堰制造→钻孔平台拆除→围堰运输→围堰吊装、接高→围堰取土下沉至设计标高→封底→隔舱混凝土→围堰抽水→承台施工。

1.3.2索塔施工

塔柱除起步段外采用液压爬升模板法逐段连续施工，采用无拉杆施工模板，确保混凝土外观质里和耐久性。下横梁采用落地式钢管支架现浇；两塔柱间每隔一段距离设水平横撑(主动支承型)。上横梁采用附塔托架法进行浇筑。

1.3.3斜拉索施工

斜拉索采用单端张拉，固定端设置在主梁上，张拉段设置于主塔内。斜拉索挂设流程为梁端塔端牵引设备安装→索盘倒运及吊装上桥→放索→起吊缆索→塔端牵引及牵引杆戴帽→梁端锚杯牵引及戴帽→塔端硬牵引及锚杯戴帽。

1.3.4.钢锚梁施工

钢锚箱采用塔吊进行安装。

1.3.5.钢梁施工

大里程78#~80#边跨钢梁采用先搭设钢梁拼装支架，利用浮吊在78#墩旁支架处拼装钢梁起始节间和架梁吊机。中跨钢梁采用悬臂架设施工，利用架梁吊机吊装钢梁及桥面板。

1.3.6.混凝土桥面板施工