上海沪通铁路长江大桥基于BIM技术的钢桥构件数控下料方案

【国内BIM案案例】基于于BIM技术的钢钢桥构件数数控下料方方案

近年年年来，我我国桥桥梁建设设发展展迅速，桥桥梁梁结构日日趋复复杂，钢钢桥制制造由机机械化化生产逐逐步迈迈入数控化化、智智能化制造造，尤尤其是港港珠澳澳大桥采采用全全新的自动动化化生产线线、智智能化的的板单单元组装装和焊焊接机器器人系系统，实现现了了钢桥制制造技技术的大大跨越越。现代代钢桥桥结构形形式多多样化，并并且且景观性性要求求越来越越强，导导致产品品零件件各异，尤尤其其是在多多座钢钢桥项目目同时时生产时时，车车间流转转的零零件类型型众多多，很难难形成成标准化化流水水作业，极极易易产生零零件下下料错误误。HYPERLINK"http://www.bim.vip/"BBIM以其其数数字化、信信息息化技术术可很很好地解解决这这些问题题。一、工程简介

沪通通通铁路长长江大大桥是大大型公公铁两用用双塔塔三索面面斜拉拉桥，全全长22966m，主航道道桥桥主跨10922m；设计采采用用三桁结结构、"N”形桁式、板板板桁结合合形式式。标准准段主主梁边桁桁桁高高16.00m

,桁宽2x177..5m，每个主主桁桁节点均均设横横联。上上层公公路桥面面采用用正交异异性整整体钢桥桥面板板结构，下下层层铁路桥桥面采采用整体体钢箱箱结构；；采用用整节段段架设设方案，架架设设单元为为全焊焊双节间间节段段，最大大吊重重约1744400kN。其结构构复复杂，钢钢梁杆杆件数量量和类类型众多多，包包括主桁桁整体体节点弦弦杆、斜斜腹杆、竖竖腹腹杆，铁铁路桥桥面横梁梁、纵纵梁、顶顶底板板，上层层桥面面板、横横梁、横横联杆件件和连连接板等等。

沪通铁铁铁路长江江大桥桥主航道道桥主主跨效果果图二、数控下料现现现状

钢桥构构构件数控控下料料在工厂厂制造造车间进进行，主主要采用用火焰焰数控切切割机机床、空空气等等离子数数控切切割机床床。数数控设备备通过过数控切切割程程序控制制，程程序的编编制依依据精确确绘制制的程序序切割割图纸，数数控控程序和和程序序切割图图纸是是以二维维设计计图为基基础转转化而来来。从从设计图图到机机床切割割下料料经过多多个中中间环节节，其其工作流流程见见下图，如如果果设计有有变更更也必须须按此此流程重重新修修改，因因而出出现中间间环节节人为因因素的的影响，导导致致出现错错误或或修改现现有错错误的同同时又又增加出出现新新错误的的几率率。

数控切切切割下料料工作作流程三、BIM特点点

HYPERLINK"http://www.bim.vip/"BIIIM技术的主要要特特点是以以三维维模型为为基础础的单一一数据据源、工工程信信息共享享和全全生命周周期管管理，具具有模模型信息息的完完备性、关关联联性和一一致性性。其为为从三三维模型型到零零件数控控切割割的一站站式解解决方案案提供供了条件件，并并利用计计算机机辅助技技术、互互联网技技术形形成的可可视化化、协调调性、模模拟性、优优化化性和可可出图图性，对对钢桥桥构件切切割生生产的高高效管管理、质质量保保证、降降低成成本、工工期控控制具有有重要要意义。

BIMMM是工程项项目目物理和和功能能特性的的数字字化表达达，是是工程项项目信信息可分分享的的知识资资源，为为钢桥全全生命命周期的的各种种决策提提供了了可靠的的基础础。

BIMMM技术的基基础础是三维维模型型，钢桥桥制造造基于Teklla三维模型型，选选用西格格玛套套料系统(SiggmaNNESST)进行自动动排排版套料料、切切割模拟拟和输输出钢板板采购购清单、数数控控加工程程序。通通过SigmmaaNESST直接导入Teklla的二维及及三三维模型型，利利用可视视化数数控编程程及数数字化管管理系系统软件件的直直接读取取转化化功能进进行自自动排版版及NC编制，一一站站式解决决从三三维模型型到零零件数控控切割割的问题题。基基于BIM的数控下下料料流程见见下图图。可以以看出出，从三三维模模型到数数控切切割仅经经过SigmmaaNESST一个环节节，全全部为自自动化化过程，无无人人为因素素影响响，减少少了出出错几率率，实实现了三三维模模型数据据与下下料数据据的准准确协同同。基于BIM的数数控控下料流程程程四、BIM应用用

三维模模模型与SigmmaaNESST对接。利利用TekllaaStrruccturress软件对沪沪通通铁路长长江大大桥进行行三维维建模，并并导导出DSTV格式文，其其其可直接接导入入SigmmaaNESST中，实现现无无缝对接接。

自动套套套料及NC应用。SigmmaaNESST可批量导导入入不同材材质、板板厚的DSTV格式文件件；；自动识识别零零件属性性，如如材质、板板厚厚、数量量等，不不同材质质、板板厚的零零件进进入SigmmaaNESST后，可根根据据零件的的属性性自动分分配任任务;建立SigmmaaNESST钢板库导导入Exceel表格，表表格格中有钢钢板编编号、材材质、板板厚、数数量、炉炉批号、存存放放位置等等信息息；针对对某个个材质、板板厚厚的任务务进行行套料，完完成成后根据据软件件算法、设设备备类型自自动生生成切割割路径径，此期期间人人工可进进行干干预使其其更加加合理化化；根根据设备备类型型自动生生成切切割NC代码进行行数数控切割割，数数据文件件包括括零件的的长度度、宽度度、斜斜度、开开槽和和切割等等的坐坐标信息息，以以便设备备识别别；自动动生成成余料标标签、清清单、切切割报报表、材材料单单和工时时统计计等。导入DSTV格格式式文件五、深化研究方方方向

传统统统的钢桥桥加工工生产组组织与与管理是是依靠靠技术文文件及及生产指指令组组织生产产加工工，生产产管理理人员不不能实实时、准准确获获取生产产工位位、设备备加工工信息，造造成成被动生生产调调整。实实现自自动套料料与生生产管理理的全全信息化化闭环环，是数数控下下料BIM技术的深深化化研究方方向。信信息化闭闭环借借助数据据库和和互联网网技术术，在SigmmaaNESST自动生成NC代码后，派派派工模块块自动动评估所所需板板材和预预估切切割时间间，进进行智能能或人人工分配配。派派工模块块分配配的任务务将自自动发送送到报报工模块块，报报工模块块将下下料起止止时间间、切割割质量量、材料料消耗耗情况报报送数数据库。全全信信息化闭闭环打打破了层层层下下达指令令、层层层反馈馈进度度的生产产组织织模式，通通过过智能化化、一一体化的的管理理有序地地将数数控下料料指令令信息下下达，实实现了动动态生生产调节节、直直观进度度统计计、详尽尽工期期预测。三维模型导出的的的DSTV格式文件件

BIIIM技术建立立了了单一数字字化化数据源，参参参与加工工的数数控设备备直接接使用数数字化化数据源源，解解决了“信息断层”和“信息孤岛”问题。SiiggmaNNESST是采用BIM技术的桥桥梁梁，其实实现了了自动排版版套套料、切切割模模拟；可输出钢钢板板采购清清单、数数控加工工程序序；利用可可视视化数控控编程程及数字字化管管理系统统软件件的直接接读取取转化功功能，进进行自动排排版版及NC编制，实现BIM三维模型型数数据与加加工数数据准确协协同同；实现了了从从三维模模型到到实体数数字化化、信息息化加加工，在在全面面承继设设计