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茂名港吉達(dá)港區(qū)起步工程項目設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用匯報

一、項目簡介

茂名港吉達(dá)港區(qū)起步工程是廣東省“十四五”規(guī)劃重點建設(shè)項目，本工程共建設(shè)2個5萬GT液化烴泊位及配套設(shè)施，東側(cè)一期防波堤全長5568米，東作業(yè)區(qū)進港航道全長5110米，綜合管廊全長4170米，整個起步工程總投資共28.7億元，碼頭全長596米，由三個裝卸平臺、六個系纜墩和一個綜合用房平臺組成，綜合管廊采用三層管架，防波堤采用扭王字塊護面，項目建設(shè)為打造世界級綠色化工和氫能產(chǎn)業(yè)園能源運輸通道有重要意義。

二、項目特點與難點

起步工程方案策劃要求高，水域地質(zhì)條件復(fù)雜，項目規(guī)模大、構(gòu)件種類多、統(tǒng)計復(fù)雜，多項工程交叉施工，施工干擾大。

三、BIM在項目中運用

利用Civil 3D、Revit、Inventor、Navisworks等歐特克BDS套件及自主開發(fā)軟件進行模型建立、設(shè)計分析和最終的設(shè)計成果輸出及展示，采用300人并發(fā)使用的BIM協(xié)同平臺，可擴展到近500-1000用戶以及BIM輔助設(shè)計系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計，總體設(shè)計流程，通過初步方案模擬確定總平面布置、創(chuàng)建總體中心文件、各專業(yè)創(chuàng)建專業(yè)中心文件并鏈接到總體中心文件，各專業(yè)協(xié)同設(shè)計，經(jīng)過校審、碰撞檢查、合規(guī)性檢查后，完善設(shè)計模型自動生成圖紙，最終完成成果交付和施工方案模擬。采用水運工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，水運工設(shè)計程信息模型應(yīng)用實施指南，模型合規(guī)性檢查應(yīng)用技術(shù)等進行規(guī)范化設(shè)計。

利用BIM方案模擬，港區(qū)起步建設(shè)液體散貨作業(yè)區(qū)對防洪波堤掩護及自身安全性要求高，防洪波堤工程方案布置策劃尤為重要，利用Revit建立大掩護、中掩護、島式掩護、小掩護防波堤模型，多次組織內(nèi)部討論會，并利用BIM與數(shù)值模擬結(jié)合確定方案，Revit建立模型導(dǎo)入Mike中模擬周邊風(fēng)浪流場情況，Mike數(shù)值模擬計算得出泊穩(wěn)及掩護效果，結(jié)合Revit模型中用海面積及工程投資，采用AHP法綜合評估對比后選擇中掩護方案。

三維地形及疏浚設(shè)計，利用無人機和掃描儀等，對工程原始地形進行掃描，得到數(shù)據(jù)文件，通過Civil 3D地質(zhì)模塊創(chuàng)建三維地質(zhì)模型，可直觀查看巖石分布的范圍和厚度，本工程地質(zhì)放坡分三層，利用部件編輯器生成多級放坡斷面，導(dǎo)入Civil 3D中，通過斷面裝配、道路工具設(shè)置，生成多級放坡實體，利用分析中體積面板，精確計算出各土層疏浚工程量，目前碼頭部分疏浚已完成，利用原泥面數(shù)據(jù)和施工后測量數(shù)據(jù)，采用南方CASS軟件計算實際施工工程量，與Civil 3D數(shù)據(jù)差別約1.2%，具有較高計算精度，出具標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計及出圖，設(shè)定代碼集及橫斷面出圖樣式，導(dǎo)入代碼和裝配，賦予并鏈接標(biāo)簽樣式，各個元素代碼即可顯示，在采用類似方法提取體積總表顯示樣式，一鍵生成多個斷面，完成疏浚斷面標(biāo)準(zhǔn)化出圖，利用分析中體積表格，生成工程量統(tǒng)計表，標(biāo)準(zhǔn)化出圖常規(guī)打斷面需一周，Civil 3D僅需一天。效率顯著提升。

模型創(chuàng)建，各專業(yè)分別在專業(yè)中心文件中創(chuàng)建模型，采用管線設(shè)計插件，對管線材質(zhì)、屬性、類型、尺寸等進行詳細(xì)設(shè)定，常規(guī)模型，采用自主開發(fā)的族庫管理平臺，快速調(diào)用常用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件模型，導(dǎo)入專業(yè)中心文件中使用，非常規(guī)模型，建模后運用自主研發(fā)的模型編碼工具，基于水運工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對項目及構(gòu)件進行快速編碼，實現(xiàn)對模型有效管理，整個模型構(gòu)件都賦予相應(yīng)的編碼，根據(jù)編碼可快速找到模型中構(gòu)件，一鍵導(dǎo)出編碼表格，有效解決構(gòu)件種類多，統(tǒng)計復(fù)雜的問題。

協(xié)同設(shè)計，運用自主研發(fā)的協(xié)同設(shè)計管理系統(tǒng)，基于規(guī)范要求，各專業(yè)建立工作集及中心文件，完成專業(yè)間協(xié)同設(shè)計。

管道設(shè)備碰撞檢查，本工程管道設(shè)備較多，為避免交叉碰撞，將各專業(yè)管線及設(shè)備模型導(dǎo)入Navisworks中，進行碰撞檢查，得到模型中碰撞的位置，并進行調(diào)整，再次碰撞檢查，得到無碰撞模型，完成優(yōu)化。

合規(guī)性檢查，采用單位研發(fā)的合規(guī)性檢查插件，選擇已建模型，一鍵檢查，得到模型相關(guān)問題，完善模型，將合規(guī)模型成果交付，得到模型文件及數(shù)據(jù)。

自動成圖，配合我公司自主研發(fā)的鋼筋通用生成系統(tǒng)，采用參數(shù)化建模，自動生成三維模型及配筋圖，提高圖紙生產(chǎn)效率。

四、BIM創(chuàng)新

方案模擬，Revit模型與數(shù)值模擬相結(jié)合，進行波浪、潮流、泥沙等試驗研究，綜合論證波堤走向布置，將Revit模型導(dǎo)入數(shù)值模擬軟件，對四個方案進行波浪模擬，分析得到最合理的防波堤布置方案，Revit模型、3D整體物模相結(jié)合，雙向驗證標(biāo)準(zhǔn)段和堤頭、拐角薄弱段的安全穩(wěn)定性，優(yōu)化防波堤頂高程，兼顧經(jīng)濟性、安全性與使用性。

Dynamo應(yīng)用，利用Dynamo調(diào)用Revit軟件API，基于特定的邏輯思路創(chuàng)建編碼腳本，通過Dynamo腳本導(dǎo)出埋件坐標(biāo)，提取構(gòu)件的編碼、名稱、數(shù)量和相對坐標(biāo)，將相對坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為絕對坐標(biāo)，然后將提取出的數(shù)據(jù)排序、處理并加上相應(yīng)的表頭，最后將整理好的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到指定的Excel表格中，與傳統(tǒng)CAD、及Revit提取埋件坐標(biāo)方式，時間由1-2天縮短為5分鐘，大大提高了效率。

沉箱出運工藝模擬，為了清晰表達(dá)沉箱出運、安裝過程，輔助危大工程施工，使沉箱平穩(wěn)、準(zhǔn)確的落在基床上，利用BIM模型進行三維演示，清晰直觀。

沉箱鋼筋翻樣，目前已經(jīng)完成4#、5#和6#沉箱的鋼筋建模，建模的過程也是圖紙審查的過程，將發(fā)現(xiàn)的問題進行匯總避免鋼筋錯誤下料，鋼筋翻樣軟件能自動生成料表，統(tǒng)計工程量，將碼頭上部結(jié)構(gòu)鋼筋進行全部建模，提前計算出鋼筋損耗，做到最優(yōu)的鋼筋原材配置，本工程使用鋼筋翻樣插件，使鋼筋總損耗由原來的4%降低至1%以內(nèi)。

基于Unity 3D的模型輕量化展示，本工程項目范圍大，模型細(xì)節(jié)復(fù)雜，將BIM模型導(dǎo)入到Unity 3D中生成保留原始信息的輕量化模型，可發(fā)布到web端和APP端，進行方案展示，實現(xiàn)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實實時交互的效果。

720云端全景漫游實現(xiàn)可視化交底，用Lumion導(dǎo)出全景照片在導(dǎo)入到720云，生成全景漫游，通過桌面端或手機掃碼，即可觀看，同時支持VR設(shè)備，可與現(xiàn)場虛擬環(huán)境深度交互，產(chǎn)生身歷其境的沉浸感，能為體驗者帶來更加直觀的體驗感受。

多工程交叉，施工組織管理，基于Fuzor對施工過程中的人、機、料等資源、工期進行綜合模擬，防波堤、航道、碼頭、管廊等交叉施工，通過模型可知，管廊工程位于碼頭及防波堤工程之間，施工難度加大，利用BIM計算模擬各分工項工程施工進場、施工機械安排，合理組織施工管理。

五、總結(jié)

實現(xiàn)Revit模型與數(shù)值模擬相結(jié)合，建立多方案模型，模擬風(fēng)浪流場，利用族庫及編碼，建模更加便捷，結(jié)合合規(guī)性檢查完善模型，使用Dynamo及自主開發(fā)的編碼軟件實現(xiàn)自動編碼、自動拾取埋件坐標(biāo)，實現(xiàn)多種構(gòu)件管理，對多工程交叉施工組織管理有指導(dǎo)意義。

（責(zé)任編輯：何雯麗）