实景三维与BIM结合在快速化改造工程中的应用

来源：陕西华山路桥集团有限公司
内容整理：共享BIM

朱宏路快速化改造工程BIM应用汇报视频

一、工程概况

西安市朱宏路（北二环—绕城高速）快速化改造工程PPP项目（后简称朱宏路项目），是西安市重点民生工程其建设是城北片区“三横三纵”的组成部分，也是串联北二环、绕城高速、机场高速的纽带。同时为第二届“一带一路”国际合作高峰论坛，及第十四届全运会的顺利召开提供重要交通保障。本项目全长5.6公里，造价13亿，建设期约16个月。南西北二环凤城一路至凤城三路地面段道路改造，新建凤城五路凤“梨”型互通立交一座，凤城六路至北三环新建主线钢箱高架，设计采用Q345qD钢板，总重约31000t，高架桥下地面道路红线由现状64m拓宽至80m。陕西华山路桥集团有限公司是陕西建工集团有限公司控股的专业市政、公路施工企业。近年来，在市政公路领域承揽了陕西省众多大型重点项目，为顺应数字、智慧时代发展对施工企业的要求，公司创新应用bentley bim解决方案，为朱宏路项目提供技术保障。公司以标准化流程确保全过程施工，以全面化协同确保精细化施工管理，在提高工作效率、提升施工质量以及在缩短工期、节约成本等方面都获得了显著成效。

二、高精度实景模型建立

在项目建设初期，为解决本项目周边地理环境的高效获取和数字施工环境建立的问题，创新应用bentiey context capture软件结合无人机航测技术，对项目全线红线范围建立了高精度实景模型。建模过程应用gps—rtk实测地面相控点，多侧区域融合空三后提交生产。实景模型单点精度2cm以内，为施工过程测量数据实测、外围交通导改、设计模型与现场环境关系分析提供精准数据。现场测量及方案编制效率提升80%以上。

三、基于实景模型的正射影像图

施工过程中应用bentieycontext capture建立数字正射影像图，为实施获取项目施工范围，外围交通状况提供新的工具，带状市政工程流水化施工过程中，现场变化频繁，施工范围与外围交通间的和谐一致对于工程的顺利进展至关重要。BIM团队创新应用正射影像，高效建立现场实时实景模型并转化为响力进行支持实体模型并转化为正射影像图，结合bentiey microstation软件高效绘制施工围栏、编制阶段施工方案与外围交警部门及道路产权单位的沟通效率提升90%。

四、应用OPENBRIDGEMODELER建立精准钢箱梁工程数字孪生模型

BIM团队创新应用bentiey openroads designer、openbridge modeler建立本项目钢箱梁工程数字孪生模型，应用openroadsdesigner绘制平纵曲线导入openbridge modeler后，应用模板编辑功能自定义钢箱梁截面，对钢箱全部细节进行精准建立。全段模型可实测三维坐标，为施工过程测量控制提供精准定位依据，同时为工程结算提供完善、精准的工程量。工程测量内业计算、工程量计取效率提升80%，挽回设计缺漏项约1000吨，避免经济损失约1100万。

五、结合三维激光扫描技术复核钢箱梁切片加工精度

因本项目工程紧任务重钢箱梁制作安装提量巨大，钢箱梁节段预拼时间被严重压缩，加工厂无法完成钢箱梁整联预拼装。针对此问题BIM团队创新应用bentiey microstation，结合三维激光扫描技术对钢箱梁切块预拼装进行研究，通过此对三维激光模型与钢箱梁切块模型的相符度形成加工偏差对比数据。实时反馈至后续节段生产过程，省去实体预拼时间，提升工厂加工效率。相对实体拼装，工序时间节省50%以上。

六、VR技术应用

为高效展示项目规划、提升实体体验，BIM团队应用bentiey BIM解决方案建立虚拟模型。将二维卫星影像和三维实景模型结合，最终形成包括地理信息、地形图、周边环境、项目模型结合的完整的三维项目场景用于可视化展示。利用虚拟现实技术对项目施工复杂节点以及整体施工环境布置进行沉浸式体验，全方位展示施工技术方案和施工组织方案。实现工程BIM模型与操作者的交互，便于施工现场人员更快速、更深入的理解技术方案和组织方案。

七、施工模拟

因为合理安排施工组织顺序、提升项目管理效益，BIM团队应用bentiey BIM解决方案进行施工模拟。针对关键工序钢箱梁的施工，将施工进度整合进BIM模型形成4D施工模型，模拟项目整体施工工艺安排检查施工组织的合理性以及施工方案的可行性，实现施工方案的可视化交底。在项目实施过程中，检验施工段道路封闭的合理性，在实景模型+BIM的三维场景中，展现不同时期工程现场的封闭布置情况，达到施工段道路封闭的最优选择方案，减少不同工区作业干扰以及对车辆通行造成的影响。在方案决策上效率提升约80%。

八、依托本项目进行省级地方标准编制

为填补陕西省市政BIM技术标准空白，陕西华山路桥集团有限公司以本项目bentiey BIM系统的高效应用为依托。联合多家高校、设计单位、施工单位基于bentieyBIM解决方案进行《陕西省市政工程信息模型应用标准》的编制。该标准的编制能够为陕西省市政工程BIM技术的应用建立统一的标准，利于陕西省市政工程BIM技术深度发展。为陕西省市政工程从业人员的BIM应用提供依据，提升BIM应用的价值和效益。PPP项目的重点不仅仅在施工，更在长期的运营管理机制。本项目建设周期2年，运营周期13年，因此在项目BIM实施初期即制定“BIM+运维”的战略应用方针。在施工过程中，我项目部将不断去完善和维护施工过程中BIM模型相关信息，打造真正意义上的“数字孪生模型”，同时结合“GIS+BIM+IOT”数据管理平台。通过“信息化”传递手段，打造一体化“智能养护监测平台”，为后续长期运维，达到“降本增效”的目的。陕建人将以“诚信、拼搏、协作、创新”的精神，以“责任、敬业、团结”的理念。不断创新，持续推进“标准化”、“信息化”、“智慧化”在本项目中应用，不断探索“PPP+BIM”在市政工程领域的应用，为新时代基础建设谱写华丽篇章。

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