郑万铁路桑树坪双线特大桥施工BIM技术研究与应用

发布时间：2020-07-25 18:21

【摘要】：铁路桥梁施工涉及众多复杂施工技术,采用现有的相关桥梁施工技术虽然能够满足项目施工要求,但还存在工作效率较低,管理模式粗放的现象,难以适应当今社会信息化智能化发展的需要。近几年来,BIM技术已成为铁路施工信息化的热点技术,取得了众多的研究应用成果,但大多体现在BIM模型的翻模式构建及漫游、动画展示等,还普遍存在BIM建模效率低、难以切实用于现场施工技术方案的解决、现场实施效果差等诸多问题,影响了铁路桥梁BIM技术的落地应用,BIM技术的生产力价值还难以充分体现。理论上,BIM技术研究的关键在于基于传统专业问题的深入认知、研究及抽象基础上的模型信息分析、构建、实现及应用,而能够反映工程专业特征的BIM信息模型,是对传统专业问题进行BIM模型构建与深入应用的理论基础,只有基于此研究逻辑的BIM技术应用成果才能给传统专业问题的解决带来实质性的推动,并产生实际的应用价值。预应力混凝土连续梁桥的BIM技术研究是铁路桥梁施工BIM技术研究的重要组成部分,本文以桑树坪双线特大桥(60+100+60)m连续梁施工为研究背景,对铁路预应力混凝土连续梁桥的BIM技术进行了研究与应用,主要研究内容如下:(1)通过对连续梁桥三维信息模型的线路信息、几何信息、综合布置信息及地理信息的分析研究,创建出连续梁三维信息模型,实现了基于该模型的前期策划、三维技术交底、碰撞检查及施工进度管理等应用。(2)在对该桥现场施工技术条件分析的基础上,对施工承台采用的钢吊箱与施工0号块采用的三角托架临时结构进行了系统的结构特征分析,研究并凝练出了它们的信息模型,进而实现力学行为分析、快速出图、进度管理及工程量统计等BIM技术应用。(3)分析了影响线形监控的关键因素,以信息模型的手段,分析了线形监控所涉及的相关特征信息,并运用线形监控管理平台,将实测数据与理论数据对比,指导现场施工。
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U445
【图文】：

图 1-1 2011-2018 年 BIM 关注热度图1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究发展状况新加坡自 1982 年开始有使用智能计划审批的构想，并于 1995 年成立新加坡建设与房地产网络项目(Construction and Real Estate NETwork, CORENET)，其目的是为建筑业精简零散的工作流程，从而实现工期、质量及生产效率的改善，以 BIM 技术为基石推动无缝衔接管理及项目信息或跨不同平台的交付和整合。同时鼓励新加坡的建筑业使用 BIM 技术并在 2004 年开始推动应用 CORENET的电子计划审批系统(e-Plan Check System)进行工程项目的审图，2010 年新加坡政府与建筑管理署讨论了与建筑物整个生命周期项目文件相关的议题，并要求所有的公共工程全面以 BIM 设计施工，并以 BIM 送审及交付运营[4]。为了加快 BIM 技术的推行，英国政府要求强制使用 BIM，并在 2016 年启动公共工程合作式 3D-BIM 应用的五年计划。美国联邦总务署 GSA 从 2003 年

阶段,潜力,软件开发应用,桥梁稳定

发现使用 BIM 技术的项目给建设和运营的众多利益相关者带来了经济效益的提升，BIM 技术有在整个基础设施资产生命周期中提供帮助的潜力[5]。2016 年，Barazzetti. L、Banfi.F、Brumana 等人介绍了一种使用激光扫描成像技术和能够处理不规则形状的算法程序生成复杂中世纪桥梁的详细 BIM 的新方法，并阐述和讨论了一些旨在评估桥梁稳定性和安全性的应用[6]。2018 年，N.S.Dang 和 C.S.Shim 研发了一种基于 BIM 的模型的桥梁维护系统(BMS)。该系统的数据管理分为两个模块：现场检查系统和信息管理系统。其工作过程包括自动捕获图像、生成技术损坏报告和上传/反馈给 BMS。并提出了一种用于电缆支撑桥梁的试验性 BMS 系统，该系统显示出良好的性能和进一步开发预防性维护的潜力[7]。在政府和相关行业协会的推动下，国外 BIM 技术取得了骄人的成绩，尤其是在一些欧美发达国家，从学术研究到软件开发应用，从设计施工到运营维护，BIM 技术都处于世界先进水平。1.2.2 国内研究发展状况

布置图,全桥,布置图,桑树坪

图 1-3 全桥布置图(m)图 1-4 连续梁横断面图(mm)本文主要研究内容如下：(1)以桑树坪双线特大桥为研究对象，构建其线路信息、几何信息、综合布置信息和地理信息，最终实现三维信息模型的创建，并利用三维模型进行了前期策划、三维技术交底、碰撞检查及施工进度管理等 BIM 技术应用。

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