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城开高速雪宝山互通项目的CATIA应用

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发表于 2019-11-13 07:49:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
城开高速是银川至百色国家高速重要连接段,城开高速总投资234亿元,全长129.3公里,计划到2022年建成通车。雪宝山互通位于重庆开州满月乡政府东侧约3公里,主线设计速度80公里/小时、匝道35公里/小时,互通区属中低山侵蚀河谷坡地貌,地形坡度较陡。因此雪宝山互通也是城开高速施工地理条件最复杂,建设难度最大的标段之一。城开高速雪宝山互通由中铁十一局集团第五工程有限公司承建。项目业主要求本项目的设计和施工阶段全部运用CATIA。

雪宝山互通地势险要,交通关系复杂。桥梁主要结构类型种类多样,且原设计图纸各构件分类与施工分类需求存在差异。因此,在深化设计阶段对桥墩、桥台、T梁、箱梁等构件,根据施工需求进行了重新梳理分类:
结合桥墩结构型式、构件类别等,划分15个模板类型;
根据预制T梁跨度、位置关系等划分为6种类型模板;
根据现浇箱梁中空个数,划分3类模板,并单独建立钢结构箱梁模板。

随后,对所建立的模板的参数统一命名,建立各类参数的设计表与模型关联,可实现深化设计结果的快速切换、调整与更新。通过这种方式,不仅仅大大节约了深化设计周期,完成了快速的模型深化,同时基于三维模型,也对潜在的问题进行了复核与修正,减少了施工现场不必要的施工调整,有效避免了工期延误




通过模型检测出结构干涉提出匝道桥桥墩与改道桥梁体距离较近、墩身尺寸标注错误致墩顶未与梁底接触、桥台台帽与箱梁错台、盖梁挡块与梁体腹板碰撞、匝道桥曲线段梁体翼缘悬臂尺寸存在偏差、桩基顶部钢筋锚固于承台的预留长度不足、钢筋保护层厚度不足、相邻主筋间距不满足规范要求等17个重大问题,这些问题的及时发现为项目挽回了700余万元的损失,直接缩短工期或避免延误45天。
通过承台支架验算,结构验算,拟对现场提供的四个方案进行了比选,经验算支架方案为可行方案,但结构布置较不合理,结构受力验算结果达不到设计要求,后经结构方案优化并对计算模型调整重新验算,解决了现场施工可行性及受力验算结果符合设计的要求。




考虑到雪宝山互通地势险要,交通关系复杂,同时工期紧任务重,为确保深化设计进度,留给BIM团队的工作时间非常紧张。因此在项目的BIM软件平台选型时,重点考察了软件平台的参数化能力,力求实现快速的模型搭建与调整迭代,确保BIM深化设计能够满足整体的工程进度要求,能够有利的支持工程的施工建设稳定推进。
经过多方的比较,最终选择达索系统的CATIA来进行本项目的施工深化阶段的BIM应用。其优势主要体现在:

达索系统的CATIA,支持BIM设计的规范化与标准化管理,基于逻辑清晰的结构树来体现。同时,得益于CATIA的平台化架构,在全过程都是采用协同工作方式,能够在多人协同工作中保证BIM模型数据的实时协同与同步,且团队之间的协同准确及规范,大大提高了团队工作效率,以及协同配合准确性与及时性。
在设计深化应用阶段,对桥墩、桥台、T梁、箱梁等构建进行重新梳理分类,结合桥墩结构型式、构件类别等,划分15个模板类型。此外,又根据预制T梁跨度、位置关系等划分为6种类型模板;根据现浇箱梁中空个数,划分3类模板,并单独建立钢结构箱梁模板,对所建立的模板的参数统一命名,建立各类参数的设计表与模型关联。通过这些前期的准备工作,依托CATIA的强大参数化能力,实现了模型构件的快速切换与调用,迅速完成了BIM深化设计,为项目推进节约了大量时间。

在模型的创建过程中大量利用特征模板,装配模板,对于项目中常见的数据进行输出,通过参数驱动模型。同时运用CATIA的知识工程应用模块,大大减少了深化设计调整与修改的工作量,实现了迅速的BIM模型成果迭代。

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