中冶天工集團採用協同 BIM 策略優化橋樑施工
地質和技術挑戰
百靖高速公路位於廣西壯族自治區百色市，是廣西公路網的重要組成部分，公路建成通車後不僅改善了當地交通條件，還有效促進了區域經濟發展。高速公路上的巴更大橋跨越鐵路線和山區。該橋樑項目總投資 1.4 億元，中冶天工集團天津有限公司是該項目的施工總承包商。
項目地處山嶺地區，軟土路基和極易出現碎屑岩區的高坡地帶交錯，橋樑施工場地狹窄，鐵路通行對橋樑預製格柵和腳手架搭建造成干擾，為現場施工人員帶來了安全隱患。除了嚴峻的地質條件，項目團隊同樣面臨重重技術難題，需要協調處理多專業數據和信息。項目組採取分佈式組織架構，除了總公司的工作人員以外，其他人分佈在各分公司或項目現場。“為有效解決上述困難，公司組建了 BIM設計師和工程師團隊，依託 Bentley 軟件為工程管理提供信息與支持”，中冶天工集團天津有限公司技術中心副經理姜坤錶示。
三維建模助力安全施工解決方案
項目團隊利用 OpenRoads 根據現場勘測數據構建了數字地形模型並進行土方工程分析，在項目初期就做好了施工規劃。施工團隊藉助 AECOsim Building Designer 對關鍵工序及特種設備的施工作業進行模擬。通過利用 BridgeMaster 進行橋樑及鋼束的建模，成功完成了T梁提升架設並進行了優化設計。
模擬垂直提升架設、安裝預製梁以及特殊設備施工都對橋樑工程安全施工至關重要。項目組通過應用BIM 策略模擬施工流程，有效避免了因項目規模和高度引發的事故。項目組將掛籃結構模型導入 STAAD，從而進行有限元和荷載分析並對主桁架的應力和變形情況進行了研究，以此確保結構完整性。通過Bentley 建模功能，項目組利用混凝土地基、型鋼支撐系統和絕緣頂棚優化鐵路防電棚的設計，充分保障掛籃結構並滿足鐵路通行需求。對 30 多米高的建築邊緣護欄和安全樓梯進行建模降低了相關的施工風險。Bentley 的集成三維設計技術避免了重複建模、驗證了結構穩定性並滿足了安全性要求。
ProjectWise 優化協同施工管理
中冶天工集團依託 ProjectWise 協同工作平臺共享各專業分工的文檔和數據，同時配置人員權限以確保安全訪問和標準化工作流。項目組還創建了定製組件庫，對每個結構件實現標籤管理併為各組件建立施工過程管理文件。利用 ProjectWise，不僅能夠實時查看施工信息，還可通過單一平臺輕鬆管理文件並上傳合同、材料數量和施工標準。
iModel 實現了移動端便攜設備的施工應用，可提升並加快信息共享。將橋樑模型載入移動設備，方便與實際施工場所進行現場比對。使用模型上的超鏈接，現場人員可以在施工過程中錄入材料類型和施工時間等其他可追溯信息。藉助 ProjectWise 實現可追溯數據和信息的實時訪問，幫助項目組對施工過程進行動態同步和管理，提升質量管控。
集成 BIM 技術實現成本節約
通過 Bentley 集成技術實施協同 BIM 方法，項目組對整個施工過程建模及模擬、選擇優化施工方案，使項目得以按進度推進。利用 BIM 技術對施工方案進行優化設計，僅T梁提升架設一項就節約施工成本15萬元，縮短施工工期 56 天。利用 Bentley 軟件提升了工程質量、提高了生產效率、節約了時間和成本、最大限度減少了錯誤並避免了因地形限制產生的高架橋樑施工風險。
另外，BridgeMaster 模型不僅幫助完成了橋樑建模，還對材料用量進行了精準控制，避免了昂貴材料的不必要損耗。利用 OpenRoads 實現了精確的土方計算，最大程度減少了環境影響並節約了整體項目成本。與傳統方法相比，中冶天工集團通過 BIM 應用程序實現了時間和成本的管控，藉助 ProjectWise 完成了信息管理和共享，最終出色地交付了巴更大橋項目。
項目成功交付推動了 BIM 發展
在巴更大橋項目中採用 BIM 協同方法對施工過程進行了有效管理，同時實現了進度管控。BIM 策略同樣提高了項目信息的可追溯性，加速了項目交付進度並提高了基礎設施的場地性能。項目完工後，所有三維模型和文件將轉交給所有者用於完整的生命週期運營和管理。
BIM 策略在橋樑工程中的成功運用不僅改進了項目管理，同時提高了中冶天工集團的知名度。隨著巴更大橋項目的順利交付，中冶天工集團積累了相關經驗，並分析了最佳 BIM 方法的相關流程，可在將來的項目中將其作為標準技術推廣。中冶天工集團希望繼續使用 BIM 策略，在其他地區完成更多項目。
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