上海隧道通道工程BIM设计应用案例45

上海市沿江通道越江隧道工程中的BIM应用2016年06月目录三、基于BIM的二次开发一、SMEDI介绍二、BIM应用技术路线四、BIM应用案例一、SMEDI介绍单位介绍上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司（简称上海市政总院）成立于1954年，从事规划、设计和咨询、工程总承包及项目管理全过程服务。现拥有给水、排水、道路、桥梁、水利、轨道交通、磁浮、地下空间、规划、建筑、环境工程、城市景观、热力、燃气、岩土、测量、检测、施工管理和工程总承包等专业，覆盖基础设施建设行业各领域，综合实力位居国内同行前列。2008年获得首批国家工程设计综合资质甲级证书，2010年与上海建工集团联合重组并完成公司制和集团化改革。从业人员3500余人1位中国工程院院士5位全国勘察设计大师40多位享受国务院特殊津贴专家90多位教授级高级工程师一、SMEDI介绍上海市政总院BIM应用简介2008年开始REVIT软件的应用探索2010对达索V5平台软件进行探索2011年与达索总部共同成立SMEDI-DS研发中心2014年初成立数字工程中心2015年成立数字技术中心（BIM+管理信息系统）BIM大赛获奖情况年度项目奖项2011年白龙港污泥处理工程污泥干化车间三维设计“创新杯”

最佳工业工程类三等奖2012年BIM在地下空间的应用“创新杯”

基础设施类二等奖2013年总院“创新杯”

最佳BIM应用企业奖2014年江西赣江二桥工程BIM设计应用“龙图杯”设计组二等奖2014年上海金山水厂二期工程BIM技术应用“龙图杯”综合组三等奖2015年上海市沿江通道越江隧道工程“龙图杯”设计组二等奖一、SMEDI介绍上海市政总院BIM应用构架上海市政总院信息管理部数字工程中心DS-SMEDI研发中心合作研发CIV模块BIM应用管理道桥院交规院地下院大桥院一院…各设计院进行BIM技术的基本应用工作，有二次开发能力的设计院根据专业需求进行二次开发我们的BIM项目团队包括BIM项目负责人，BIM研发人员，道路工程师，桥梁工程师，地下结构工程师，给排水工程师。BIM项目人员配置项目总负责道路专业负责人BIM负责人项目负责人桥梁专业负责人地下专业负责人管线专业负责人BIM工程师道路工程师BIM工程师桥梁工程师BIM工程师地下工程师BIM工程师管线工程师……一、SMEDI介绍二、BIM应用技术路线基于BIM的项目全过程设计流程方案研究阶段现状场地分析方案优化交通流量仿真声场分析方案展示设计阶段设计模型构建各专业设计模型建立BIM模型应用设计深化设计优化碰撞检查有限元计算二维出图工程量统计施工阶段施工模型构建BIM模型应用施工5D模拟关键节点虚拟施工基于BIM模型预制加工基于BIM模型预拼装施工管理运维阶段运行维护平台运维BIM模型的搭建运营管理交通流量监控数据构件监测数据应急管理地道火灾模拟交通事故应急模拟BIM数据管理平台各阶段完成内容数据传递、共享与完善模型传递3DExperience平台协同设计流程规划及方案设计初步设计详细设计施工与运维交通仿真3DExperience协作设计平台各专业参数化设计及设计优化总体方案深化设计工程量施工图施工模拟总体方案优化参数化构件库LOD5模型构件属性LOD3-4模型LOD5模型构件属性LOD3-4模型LOD1-2模型道路交通BIM系统二、BIM应用技术路线三、基于BIM的二次开发1、带有IFC属性的构件开发2、快速建模工具的开发3、道路交通及市政管线工程设计BIM系统3、BIM与交通仿真技术整合式一体化平台三、基于BIM的二次开发3.1、带有IFC属性的构件开发–IFC标准研究buildingSMART官方已经在推出IFC标准。目前正在持续跟踪最新进展。面向对象的建筑数据模型；资源层、核心层、共享层、领域层三、、基于于BIM的二二次次开开发发3.1、带有有IFC属性性的的构构件件开发发–IFC标准准研研究究道路路IFC：3.1、带有有IFC属性性的的构构件件开发发–IFC标准准研研究究桥梁梁IFC：在在达达索索已已有有的的IFC类型型基基础础上上，，扩扩展展了了属属性性类类型型（（原原有有属属性性为为空空）），，后后续续将将进进一一步步完完善善并行行成成应应用用标标准准。。对象名称编号桩号材料顶标高(m)高度(m)墩顶长度(m)墩顶宽度(m)体积(m3)重量(kg)钢筋保护层（m）

桥墩WS01K1+925.000C4018

16.545000.04

对象名称

编号

桩号

材料

顶标高(m)

高度(m)

盖梁顶长度(m)

盖梁顶宽度(m)

体积(m3)

重量(kg)

钢筋保护层（m）

盖梁

WS01

K1+925.000

C40

187.71.836980000.04

对象名称

编号

桩号

材料

底标高(m)

长度(m)

宽度(m)

高度(m)

体积(m3)

重量(kg)

钢筋保护层（m）垫层材料

垫层厚度(m)

承台

WS01

K1+925.000

C40

173416.545000.04C20素混凝土

0.1对象名称

编号

桩号

材料

顶标高(m)

高度(m)

直径（m）

个数

体积(m3)

重量(kg)

钢筋保护层（m）

桩

WS01

K1+925.000

C30

181.2216.545000.04

对象名称

编号

起点桩号

材料

跨径(m)

起点梁宽(m)

终点梁宽(m)

跨中梁高(m)

支点梁高(m)

体积(m3)

重量(kg)

钢筋保护层（m）

梁

L01

K1+925.000

C50

313.953.9522721800000.04

对象名称

编号

位置

材料

单根长度(m)

直径(m)

根数

总长度(m)

重量(kg)

钢筋

1#

盖梁

HRB400

80.028322561654.5

三、、基于于BIM的二二次次开开发发3.1、带有有IFC属性性的的构构件件开发发-IFC属性性定定义义IFC属性性添添加加桥墩墩编号号桩号号材料料顶标标高高高度度墩顶顶长长度度墩顶顶宽宽度度体积积重量量PZDS2-016K1+925.000C401.5m20m32m2m16.5m4500t钢筋筋编号号位置置材料料单根根长长度度直径径根数数总长长度度重量量1#盖梁梁HRB4008m0.028m32256m1654m（以以桥桥墩墩和和钢钢筋筋为为例例））三、、基于于BIM的二二次次开开发发3.1、带有有IFC属性性的的构构件件开发发–构件件库库的的建建设设三、、基于于BIM的二二次次开开发发3.2、快快速速建建模模工工具具的的开开发发-知识识工工程程和和Automation开发发我们们借借助助CATIA的EKL语言言，，自主主开开发发了了参参数数化化建建模模脚本本，，可以以通通过过输输入入参参数数和和调调用用模模版版快快速速生生成成三三维维模模型型，，可可以以大大大大提提高高我我们们的的建建模模效效率率。。三、基于BIM的二次开开发3.3、道路交交通及市市政管线线工程设设计BIM系统从底层进进行CAA二次开发发，构建建一套适适用于道道路交通通及市政政管线工工程设计计的BIM系统。产品结构构地形中心线道路桥梁隧道管线系统总体体结构三、基于BIM的二次开开发3.3、道路交交通及市市政管线线工程设设计BIM系统道路平面面线形交交互设计计：提供交互互式平面面交点数数据创建建功能道路纵断断面交互互设计:提供交互互方式进进行设计计参数修修改、插插入交点点、删除除交点、、移动交交点、预预览等纵纵断面设设计功能能。三、基于BIM的二次开开发3.3、道路交交通及市市政管线线工程设设计BIM系统道路平面面线形交交互设计计展示：三、基于BIM的二次开开发3.3、道路交交通及市市政管线线工程设设计BIM系统道路纵断断面交互互设计展示：三、基于BIM的二次开开发3.3、道路交通通及市政政管线工工程设计计BIM系统道路断面面设计-创建分隔隔带生成路段段道路断面面设计-创建设计计标线三、基于BIM的二次开开发3.3、道路交通通及市政政管线工工程设计计BIM系统桥梁结构构设计-界面输入梁截截面参数数-大箱梁桥梁结构构设计-界面输入梁截面参参数-小箱梁生成桥梁梁结构梁梁段三、基于BIM的二次开开发3.4、BIM与交通仿仿真技术术整合式式一体化化平台BIM模型交通流量量预测数数据Vissim三、基于BIM的二次开开发四、上海市沿江通道越江隧道工程BIM应用1、工程概况2、工程模型树3、各专业设计模型构建4、总体方案的优化5、多专业协同设计6、方案展示7、钢筋混凝土结构深化设计8、钢结构深化设计9、施工模拟与优化10、集成信息平台管理四、上海市沿沿江通道道越江隧隧道工程程4.1、工程概概况上海市沿江2009年12月，上海海市人民民政府同同意并批批复了《上海市骨骨干道路路深化规规划》。G1501线位G1501总长约208km。浦西接线段越江段浦东接线段郊环闭合目前，G1501尚未闭合合，高速速公路越越江交通通借由同同济路快快速路以以及S20外环隧道道通行。。现状外环环隧道功功能重叠叠，交通通压力巨巨大，G1501闭合环通通-越江通道道的建设设迫在眉眉睫。4.1、工程概概况上海市沿沿江通道道越江隧隧道（江江杨北路路~牡丹江路路）工程程是沿江江通道越越江隧道道工程的的浦西接接线段，，位于宝宝山区中中部，呈呈东西走走向，东东接G1501越江隧道道江，向向西延伸伸至江杨杨北路接接现状G1501，全长约约3.9km。该项目的的建设，，不仅使使郊环线线闭合，，增加了了越江通通道，完完善了上上海市高高速公路路路网，，而且使使沿江沿沿海大通通道的重重要一环环得以实实施，对对于宝山山区，使使同济路路快速路路释放，，得以为为宝山区区区域出出行服务务。G1501主线为高高速公路路，设计计车速100km/h，采用高高架形式式，按双双向6车道+硬路肩规规模建设设，工程程内含G1501-S16互通式立立交1座。同济济路快速速路沿用用现状规规模，设设计车速速60km/h，双向4车道规模模。富锦锦路为高高速公路路的地面面辅道，，双向4车道规模模。本工程估估算总投投资为306309万元，其中中建安费费为212943万元。四、上海市沿沿江通道道越江隧隧道工程程空间多系系统公路、城市快速路、地面道道路、沪沪通铁路路、轨道道交通共共走廊专业多类类型道路交通通、高架架桥梁、、地道隧隧道、综综合管线线、技术术经济4.1、工程概概况关键指标设计施工运营造型功能性能造价质量进度安全效率四、上海市沿沿江通道道越江隧隧道工程程4.2、工程模模型树搭搭建上海沿江通道高架工程地形地物中心线骨架道路结构地面道路高架道路桥梁结构主线桥梁江杨北路匝道近期匝道AD1-AD4远期匝道AY1-AY4地下结构同济路地道同济路设计地道同济路现有地道铁路隧道段铁路结构沪通铁路宝钢铁路四、上海市沿沿江通道道越江隧隧道工程程4.3、各专业设设计模型型构建-基于知识识工程的的快速建建模参数骨架快速布墩墩高架、立立交桥梁梁下部布布墩设计计平面边界调整立面边界检查知识工程程模板构件模板板四、上海市沿沿江通道道越江隧隧道工程程4.3、各专业设设计模型型构建-基于知识识工程的的快速建建模高架、立立交桥梁梁下部布布墩设计计四、上海市沿沿江通道道越江隧隧道工程程4.3、各专业设设计模型型构建-基于知识识工程的的快速建建模桥梁上部部结构设设计-混凝土预预制小箱箱梁结构构调用小箱梁模板快速布板匝道快速建模桥梁上部部结构设设计-匝道快速速建模四、上海市沿沿江通道道越江隧隧道工程程4.3、各专业设设计模型型构建-基于Automation的管网建建模二次次开发Automation设计数据模板文档二次开发发快速生生成管网网管线设计计数据交交接四、上海市沿沿江通道道越江隧隧道工程程4.3、各专业设设计模型型构建-基于Automation的管网建建模二次次开发四、上海市沿沿江通道道越江隧隧道工程程4.4、总体方方案的优优化-交通仿真真BIM模型交通流量量预测数数据Vissim交通流量量的合理理预测和和模拟决决定了采采取何种种系统交交通方案案BIM模型和交交通流量量数据的的结合系统合并并方案系统分离离方案通过交织织段断面面的交织织区服务务水平的的分析，，采用“合合并”的的方案在在交织区区内交通通效率低低下。而采用用系统分分离方案案是否会会带来交交通压力力的缓解解仍需要要通过Vissim精细化的的模拟仿真结果果的输出出G1501主线车辆辆平均出出行时间间：114.90sG1501主线车均均延误：：16.54sG1501地面车辆辆平均出出行时间间：103.19sG1501地面车均均延误：：46.65s四、上海市沿沿江通道道越江隧隧道工程程4.4、碰撞检检查专业间的的协同性性检查-排除错误误，提高高效率在前期规规划阶段段，通过过碰撞检检查发现现在重点点关注的的五冶大大楼段，，雨水管管道与PZX-096~097墩有设计计不协同同的问题题，及时时反馈给给了给排排水专业业进行调调整。BIM协同设计十十分钟钟传统管线与与桥梁专业业交接三三天四、上海市沿江江通道越江江隧道工程程4.4、碰撞检查查四、上海市沿江江通道越江江隧道工程程4.4、碰撞检查查四、上海市沿江江通道越江江隧道工程程4.5、方案展示示四、上海市沿江江通道越江江隧道工程程钢筋参数化化纵向筋参数备注Rebar_R钢筋直径/2Cover_T保护层厚度Rebar_Spacing纵向钢筋横向间距箍筋参数备注Rebar_R钢筋直径/2