某高速铁路双线提篮拱特大桥BIM专项应用(含PPT模型等)

某高速铁路双线提篮拱特大桥BIM专项应用(含PPT模型等),其中施工模拟、3D地形、结算验算等做得特别好。BIM大赛获奖成果。

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某高速铁路双线提篮拱特大桥BIM专项应用(含PPT模型等)

BIM

应用

01

项目介绍

主桥为上承式X型提篮拱,主拱结构采用劲性钢桁拱架外包钢筋混凝土,主桥跨径340m,失高74m。拱上共11根墩柱,三联(4孔一联)连续梁。交界墩采用双柱式内倾空心墩,基础采用水平桩+竖直桩形式。

侧引桥为2×65mT构连续梁,右侧引桥为(44+72+44)m悬灌连续梁+24m简支梁。

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02

项目介绍

大桥周边为U字形河谷地貌,地形起伏大,自然坡度25~60°两岸边坡陡峭,施工场地狭小,修建便道困难。给工程施工造成巨大困难。

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03

BIM应用背景

本项目整体施工组织难度大、施工工法多、重大危险源多,方案设计复杂,为更好进行方案设计及施工管理,采用BIM技术指导施工。

地形复杂;主引桥结构与既有公路、水路、缆索吊机及扣挂系统等临时设施及复杂地形之间相互交织。

边坡陡峭,地质复杂,高差45~55m,基坑开挖及边坡施工难度大、风险高。

桩身为3.2m/2.8m大直径变截面桩,处于泥质灰岩弱风化层,大型机械无法进出,成孔难度高。

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拱座单个承台混凝土用量达2616m3;水平桩单桩混凝土用量达1239m3,大体积混凝土施工控制要求高。

拱肋最大节段重150吨,采用缆索吊斜拉扣挂法安装。缆索吊系统、扣锚系统规划设计复杂,拱肋安装难度大。

拱圈结构复杂,异形、曲面、空心结构外包模板支撑体系设计及施工工艺复杂。

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04

BIM实施流程

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05

BIM专项应用-数字地图

1、数字地图应用-三维地形图纸放线

获得更多的地形及周边建筑物信息,获得地形图上任意点空间坐标:WGS 84(EPSG::4326):31°03′36.71″N 109°31′24.02″E  332.983m。

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临建规划布置由二维平面图纸放线转变为正射投影地图放线。临建规划更加方便快捷,三维地形图纸查看,更加清晰直观。

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2、数字地图应用-三维空间放样

在数字地形图上进行临建规划,根据现场情况对搅拌站建筑物进行布置,更加合理地利用有限的空间。减少土方开挖、回填及对既有建筑物的破坏。

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3、数字地图应用-完成复杂陡峭地形的测量

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4、数字地图应用-在BIM软件中建模

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5、数字地图应用效果

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06

BIM专项应用-边坡稳定性分析

1、边坡稳定性分析

二维平面采用SLIDE边坡稳定性专用软件进行分析;三维模拟采用ABAQUS有限元软件分析,通过多种方法、多种软件分析对比,确保高边坡深基坑施工安全稳定。

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2、边坡稳定性分析-SLIDE二维分析

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3、边坡稳定性分析-ABAQUS三维分析

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07

BIM专项应用-缆索吊装-斜拉扣挂系统结构比选

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方案一:原设计推荐方案,缆扣共塔布置于两岸交界墩顶,采用钢管桁架门式结构,缆塔和扣塔通过活动转轴连接。钢材用量718.476t.

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方案二:本方案索塔高度100m,缆扣分离,扣塔布置于两岸交界墩顶。钢材用量1093.618t.

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方案三:缆扣分离双缆塔结构,缆塔位于1#墩附近两侧及2#~3#墩之间,扣塔布置于两岸交界墩顶,缆塔及扣塔均为门式桁架。钢材用量1342.855t.

碰撞检查

扣挂系统的扣塔基础立柱与主引桥连续梁发生干涉,扣索与引桥连续梁之间发生干涉,通过对桥梁施工顺序及扣锁锚碇位置进行调整避免干涉.

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方案比对:

方案比选最终以主桥、引桥平行施工互不干涉为原则,要求缆塔及扣锚索不影响引桥施工,在保证总体工期的基础上,充分考虑施工地形条件的限制。最后选择方案三(缆扣分离双塔式)用于本工程施工。

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对缆索吊装-斜拉扣挂系统的结构进行细化及优化,避免与结构物之间的干涉,缆索吊机、扣挂系统Revit模型将用于结构有限元受力分析。

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08

BIM专项应用-斜拉扣挂系统结构计算

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模拟32个拱肋节段对称安装及扣索张拉过程,通过对扣索索力的调节控制,在满足各阶段结构强度及稳定性的前提下,确保每节段张拉完成时,最大竖向位移为±10mm。

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利用Midas civil软件建立缆索吊缆塔塔架整体模型,分析大型支架在单幅起吊、双幅起吊、跨中起吊、边跨起吊等不同组合工况下的受力状态及结构稳定性。

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09

BIM专项应用-Tekla辅助钢结构加工

主拱肋跨径340m,矢高74m,拱肋横向宽度5m,竖向高度6~11m,上下游拱肋内倾3.477917504°。拱肋纵桥向分为分叉段和合龙段,分叉段拱肋间共设置6道横向连接系;钢管与型钢构件之间采用节点板连接,钢管与钢管之间相贯焊接。

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利用Tekla软件对钢结构节点进行深化设计,生成二维施工图纸。

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模型符合要求后,利用Tekla软件套料模块完成板材套料,直接应用于现场数控机床加工。

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10

BIM专项应用-三维技术交底

现场进行三维模型交底、三维动画交底及二维码交底信息管理,实现全方位信息共享。

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BIM专项应用-BIM5D进度模拟

正常施工过程中经常会出现工期延误等情况,现场施工人员只得一味的要求班组增加人员,加大工作面,而不能有效的进行工期分析,查找真正工期延误的主要原因。

通过施工模拟,提前进行工期预警,出现工期滞后的,点我学习更多实际项目BIM技术根据统计出的滞后的工程量具体内容,进行人工工效分析,查看相对应的工料机安排是否合理。通过BIM技术应用,优化流水作业的人员、机械配置,保证关键路线施工的严谨性。

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注:本文案非原创,系借自网络内容。

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原文始发于微信公众号(海南省BIM中心):某高速铁路双线提篮拱特大桥BIM专项应用(含PPT模型等)

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