京张高铁八达岭隧道BIM应用.docx
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京张高铁八达岭隧道BIM应用
京张高铁八达岭隧道BIM应用
新八达岭隧道全长12.01km，隧道连续穿越居庸关、水关、八达岭长城等风景名胜，3次穿越长城，近距离穿越百年京张铁路和石佛寺村，是全线环保要求最严格，工期最紧张的控制性工程。
隧道采用并行双洞多分支斜井设计、多工作面协同作业，有效满足环保和工期要求。
八达岭长城站位于北京延庆滚天沟停车场下方，毗邻八达岭长城。
车站地下建筑面积3.6万平方米，轨面埋深102m，旅客提升高度62m，是目前国内埋深及提升高度最大的高速铁路地下站；车站层次多、洞室数量大、洞型复杂、约80多种断面，交叉节点密集是目前国内最复杂的暗挖洞群车站；车站两端渡线段单洞开挖跨度达32.7m，是目前国内单拱跨度最大的暗挖铁路隧道。
八达岭长城站
设计单位：
中铁工程设计咨询集团有限公司
负责本项目BIM技术在设计中的实施应用
施工单位：
中铁五局集团有限公司京张三标项目部
负责本项目BIM技术在施工中的实施应用
咨询单位：
中国铁道科学研究院集团有限公司
负责本项目BIM技术在施工管理平台中的实施应用
试点内容
设计阶段
∙BIM协同设计
∙验证模型编码规则、构件划分及逻辑关系
∙验证相关IFC、IFD标准
∙建立专业族库
∙验证模型交付精度标准
∙验证BIM成果验收、审核、转发、归档等管理模式
∙工程量统计
∙碰撞检查
施工阶段
∙施工模型建立
∙轻量化展示
∙可视化技术交底
∙施组编制
∙激光/照相成模
∙验证BIM成果验收、审核、归档等管理模式
根据中国铁路总公司BIM试点项目工作安排，结合京张精品工程需求，扩展至线路、地质、隧道、轨道、站场站前专业及在八达岭长城站环控通风、给排水、四电等站后专业的BIM设计、施工相关应用研究。
试点目标
∙验证已发布的《铁路工程实体结构分解指南》《铁路工程信息模型分类和编码标准》《铁路工程信息模型数据存储标准》
∙探索项目设计中同一专业内部、不同专业间的协同设计
∙实现设计优化，解决用传统二维图纸表达复杂三维形态难题，提高设计准确率，对复杂三维形态的可实施性进行拓展
∙探索BIM在铁路建设项目管理中的应用场景。
以建设项目的进度、质量、安全、环保、投资控制等管理目标为主线，探索应用BIM进行设计变更、进度跟踪、质量安全和投资控制管理的实施方法
∙探索基于BIM的项目管理方法、流程及模式，以标准化管理为目标，促进管理手段的提升
BIM模型、编码相关难题讨论
BIM设计阶段应用
项目BIM设计应用包括：
资源配置、协同设计、BIM设计建模、建模过程中发现的问题及解决方案、建立构件库、IFD编码验证、模型属性及构件检查、正向设计探索。
资源配置
硬件配置：
采用Bentley软件平台为BIM工作平台。
软件配置：
根据BIM系统信息化平台特点，采用MicroStationCE、PowerCivilforChina、AGLOSGEO、LumenRT、AECOsimBuildingDesigner等实现BIM系统运行。
人员组织：
见下图
协同设计
BIM协同设计体系建设
协同标准：
∙交付精度标准。
规范各专业几何精度和信息深度；模型单元的划分；数据建立、传递和解析
∙表达标准。
项目各阶段几何及属性表达深度
∙文件编制办法。
各专业涉及图纸文档种类及管理办法
∙模型分类和编码。
全阶段各专业信息模型分类及对应编码体系
标准理论建设主要内容：
见下图
协同资源：
见下图
协同行为
制定项目总体流程和详细流程
协同工作流程
协同组织结构
针对具体工作流进行人员权限及角色的动态管理
设计工作
包括：
建模工作中的问题及解决方案、构件库建立、IFD编码验证、模型属性及构件检查、正向设计探索等。
站后专业工作思路
等高线和高程点生成八达岭隧道段落三维地形
正向设计探索
解决方案
∙建立全专业构件库，利用参数化快速建模技术，将设计意图以参数形式驱动模型自动建立
∙基于BIM体系的特点，结合集团IDM开展相关标准和规程的制定
∙各阶段全专业采用统一数据框架进行模型专业属性管理
∙建立全专业构件逻辑结构，形成构件管理树，对成果模型进行精细化管理
∙对包括设计工具、构件库等资源集中托管，实现全专业在同一环境中开展协同设计工作
∙封装用户自定义类的方式扩展设计平台对各专业的支持
BIM施工应用
成果交付
BIM模型的交付流程为：
模型轻量化转换→模型质量检查→模型上传→模型审核和发布→模型分发
模型轻量化
通过模型轻量化转化插件将BIM模型设计源文件转化成统一格式的轻量化模型文件及模型属性数据文件，从而解决的模型源文件格式不统一以及模型的浏览器展示和交互操作问题。
轻量化转换的模型压缩比高达：
200:
1，并可保持模型失真，同时，支持所有几何元素、非几何、自定义属性（EBS、IFD等编码）数据提取功能。
模型检查：
见下图
模型上传
上传内容：
模型源文件、轻量化模型文件及模型属性数据文件。
模型上传后模型属性数据将进行结构化存储，方便后续BIM应用信息检索和数据访问。
模型审核和发布
模型上传至模型库后进行人工审核。
审核人员通过浏览器浏览BIM并进行测量、剖切等操作。
发布人员根据审核意见进行发布。
发布后模型提供给施工单位相关人员下载使用。
模型库还对模型进行版本和访问权限管理。
施工模型建立
WBS分解：
见下图
可视化技术交底
制作了锚杆施工、锚索施工、三洞分离段施工、三联拱段施工、围岩等级工法施工等三维可视化技术交底。
电子沙盘的施组计划预演及进度跟踪
功能分析：
建设综合展示、施工流程及工艺模拟、应急疏散及路线规划、结构分解及分层展示、进度模拟、通风方案
激光/照相成模：
见下图
二衬混凝土浇筑管理系统探索研究
在新八达岭隧道大跨过渡段中，大断面二衬混凝土浇筑尚属首次，BIM小组根据项目需要，开发并应用二衬混凝土浇筑管理系统，通过数据实时更新与提示，不仅严格控制混凝土浇筑，还为成本控制提供有力的数据支持，保障了大跨段二衬施工的安全与质量。
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