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    NEWS LIST

    新聞資訊

    嗇園路快速化改造項目BIM工作站第二階段應用成果交流

    嗇園路快速化改造項目BIM工作站是集團BIM中心首個項目試點BIM工作站,也是規劃部署的由中心、到分中心、到工作站三級架構最前端,肩負著集團的BIM技術從理論到實踐、從培訓到應用的重要使命。

    20171023日完成的第一階段LOD-300精度模型和117日完成的第一階段概述動畫之后,工作站分別于1223日和2018131日完成了第二階段應用的隧道主體土方開挖BIM算量和深井降水BIM可視化交底,具體內容詳解如下,供對BIM感興趣的同事參考,促進相互學習和交流。

    一、隧道主體土方開挖BIM算量

    土方計算分析范圍:嗇園路B標段,起點為工農南路東(主線樁號MK4+200),終點為園林路東(主線樁號MK5+260),總長1060m,全暗埋段。

    主線隧道采用明挖順筑法施工,根據開挖深度的不同分別采用放坡、水泥土重力式擋墻、SMW工法樁、鉆孔灌注樁支護等支護型式。基坑寬度29.358.54M。設計劃分為ABCD四個施工區段:A段位于嗇園路MK5+155MK5+260,共105MB段位于嗇園路MK4+780MK5+155,共375MC段位于嗇園路MK4+643MK4+780,共137MD段位于嗇園路MK4+200MK4+643,共443M。基坑挖深14~17.8M,其中MK4+626處挖深約18.7M。擬根據現場情況先行施工BD段。再施工AC段。

    根據中設設計集團股份有限公司提供的嗇園路快速化改造工程地形測量文件dxt-修正-20150609.dwg,導入Autodesk-Civil-3D,新建曲面生成原始場地地形,從圖塊對象讀取高程數據,調整三角網最大邊長過濾冗余和偏差數據,得到精確地形曲面。

    根據設計文件提取3條設計路線,分別為隧道主體、RD2LU2平面路線。設置水平邏輯目標,提取設計文件邊界線作為12條水平邏輯目標。提取設計文件圖元,分別生成隧道主體、RD2LU2設計縱斷面。提取設計圖紙圖元,生成隧道主體、RD2LU2共計10條垂直邏輯目標。使用Autodesk Subassembly Composer創建橫斷面部件,并對相應要素線賦予代碼。將部件K4+200~K4+260K4+900~K5+200隧道主體橫斷面(主線十一)、K4+260~K4+593隧道主體橫斷面(主線十二)、K4+593~K4+615.6隧道主體橫斷面(主線匝道四)、K4+615.6~K4+623.75隧道主體橫斷面(主線匝道五)、K4+623.75~K4+630.25隧道主體橫斷面(泵房)、K4+630.25~K4+693隧道主體橫斷面(主線匝道六)、K4+693~K4+900隧道主體橫斷面(主線六)、K5+200~K5+260隧道主體橫斷面(主線十)、匝道主體橫斷面(暗埋段)、匝道主體橫斷面(敞口段)載入Autodesk-Civil-3D生成裝配。

    使用道路路線、設計縱斷面、裝配生成嗇園路隧道道路,使用嗇園路隧道指定Autodesk-Subassembly-Composer預設的代碼、作為外部邊界的道路范圍生成嗇園路隧道和匝道道路曲面,生成體積曲面和體積面板。由隧道主體道路在樁號范圍、切線、曲線、緩和曲線增量點以及ABCD四個施工段交界點創建采樣線。在隧道主體和出入口匝道采樣線處分別創建橫斷面圖,直觀表達關鍵位置的斷面設計。 

    對于需要參與計算分析的結構材質予以設置,創建與道路模型保持動態關聯且存在于圖形中的填挖方圖,并創建材質體積表和總體積表。使用路隧道及出入口匝道RD2LU2道路曲面與原始地形曲面進行計算分析。

    使用道路路線、設計縱斷面、裝配生成嗇園路隧道道路,使用嗇園路隧道指定Autodesk-Subassembly-Composer預設的代碼、作為外部邊界的道路范圍生成嗇園路隧道和匝道道路曲面,生成體積曲面和體積面板。由隧道主體道路在樁號范圍、切線、曲線、緩和曲線增量點以及ABCD四個施工段交界點創建采樣線。在隧道主體和出入口匝道采樣線處分別創建橫斷面圖,直觀表達關鍵位置的斷面設計。  

    對于需要參與計算分析的結構材質予以設置,創建與道路模型保持動態關聯且存在于圖形中的填挖方圖,并創建材質體積表和總體積表。使用路隧道及出入口匝道RD2LU2道路曲面與原始地形曲面進行計算分析。

    匯總計算結果如下:A施工段(MK5+155MK5+260)挖方35190.27立方,B施工段(MK4+780MK5+155)挖方140849.17立方,C施工段(MK4+643MK4+780)挖方71878立方,D施工段(MK4+200MK4+643)挖方230552.97立方,總計478470.01立方,而南通城市建設集團提供的《嗇園路快速化改造工程招標工程量清單》隧道主體土方工程量503413立方,兩者量差24943立方。由于嗇園路作為市政項目固有的切線、曲線、緩和曲線、縱橫坡、超高等因素,結構具有不規則性,項目部技術人員使用傳統分段近似估算方法計算結果為504978立方,兩者量差更大,達到26531立方,因為計算原理完全不同,兩者無法直接進行過程分析對比,接下來工作站會進一步分析預算組的廣聯達市政軟件算量和現場實測實量結果。當然這當中有兩點需要考量:一個是現場樁基施工定位會有10~15公分誤差儲備,防止侵占隧道主體空間;第二個是土方分包單位計量要考慮原道路已經有過一次白加黑改造,原先23公分左右混凝土加上后來12公分瀝青厚度范圍的扣減問題。BIM技術在這方面的優勢在于執行體積曲面原理,所見即所得,能做到設計文件圖元級別的契合和分析,且此方法同樣適用于除鋼筋外的其他多項主材精確計量。BIM工作站可進一步應用到其他材料的計量方面,合理降低施工成本,提升項目盈利能力。

    二、深井降水BIM可視化交底

    嗇園路B標段隧道區地下水主要為粉土層及粉砂中的孔隙潛水。根據南通地區氣象、水文及巖土勘探結果分析,穩定地下水位埋深平均約2.6m。承壓水為粉砂含水層,層頂埋深54.368.2m

    隧道開挖深度內主要土層為粉土,局部含粉質透鏡狀黏土薄層,層頂埋深0.97m,層厚719m,自穩能力差,極易坍塌變形,圍巖級別Ⅵ級。45s基坑最大開挖深度約14m,平均深度12.5m。單箱雙室結構凈寬29.1m,匝道與主線合建處凈寬45.6m

    本工程降水目標:根據開挖施工進度分層降低基坑內地下水位至基坑開挖面以下1m,為基坑開挖施工提供良好施工環境。固結坑內土層,提高土體的有效應力,穩定邊坡,減緩基坑圍護變形。及時疏干基坑內地下水,防止開挖過程中局部流砂及管涌。

    降水期間一旦因圍護發生滲漏,坑外水位下降超過警戒值時,應立即停止抽水并采取坑外回灌、阻漏措施,避免水位進一步下降而危及周圍環境安全。如坑內水位回升出現流砂、管涌等現象應及時采用沖孔的方式補加深井,保證基坑順利開挖施工。

    按照設計要求降水結束后一口隔一口進行封井,拆除深井泵、出水管后使用砂石填埋至墊層下口,鋼套管內使用與底板同標號的微膨脹混凝土澆筑至鋼板法蘭處,安裝聚氯乙烯橡塑止水墊,使用預留螺栓緊固鋼蓋板并與套管之間焊接密封,澆筑與底板同標號細石混凝土至底板上口齊平,降水施工完成。

    嗇園路第二階段應用深井降水BIM可視化交底是集團BIM技術首次應用在可視化交底方面,跟以往的視頻的區別是按照經過審批的施工方案添加了參數,制作難度遠大于同類型其他動畫,特別感謝集團BIM中心對嗇園路BIM工作站的技術支持。

    2017年,嗇園路BIM工作站已按照既定的《南通嗇園路快速化改造項目BIM工作站應用計劃書》完成相應的應用任務。2018年,工作站將繼續凝心聚力做好集團BIM技術發展的探路石和排頭兵,按期分享、交流應用成果。

    觀賞嗇園路第二階段應用深井降水BIM可視化交底視頻

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