一、企业介绍：

中铁六局集团北京铁路建设有限公司，公司始建于1953年，是以铁道工程、公路工程、房屋建筑工程、水利工程、轨道交通为主要核心为业务的大型国有施工企业。公司四次评为中国中铁施工企业20强。为国家高新技术企业和北京市企业中心，并于2017年度荣获中国土木工程学会颁发的詹天佑土木工程科学技术大奖。

二、工程概况：

 唐山二环路上跨津山铁路等既有铁路立交桥位于唐山市丰润区，桥梁全长927.5m，主桥由（34+81）m+115m(转体斜拉桥)和68m+68m(转体T构)组成，为双转体。转体T构转体重量18000吨，转体斜拉桥主塔为双人字形塔，总高80.5m，桥型为独塔四索面斜拉桥，共128根索。转体最大悬臂2×106.5m，桥梁转体吨位33000t，转体角度42°3′18″。桥梁位于半径6000m的曲线上。 

世界最重斜拉转体桥

该工程斜拉转体桥和T构转体桥在吨位、桥型、桥梁结构、上跨既有铁路施工环境方面，国内外具有显著的吸引性。同时，该斜拉转体桥转体重量为世界之最，属于中国中铁股份有限公司重点研究课题和中铁六局集团有限公司重点项目工程。 

上跨津山铁路等既有铁路大吨位高塔斜拉转体桥

央视新闻报道（点击图片看视频报道） 

三、BIM技术应用情况介绍

3.1采用BIM的原因

     本项目采用BIM的原因有：
     1）转体结构复杂，工艺控制难度高，新技术、新工艺辅助指导施工；
     2）精细化管理的需要，通过BIM技术进行精确的人材机配置，为精细化管理提供支撑；
     3）通过利用BIM技术提高工程施工质量，保证节点工期，减少返工，进而创造利益最大化；
按照集团公司BIM应用推广的总体要求，结合本工程特点，依托北京铁建公司BIM工作室（分中心），于开工前成立了唐山二环路BIM工作站，开展施工全过程的BIM应用工作。公司BIM工作室负责总体策划，模型的建立，项目部负责过程中的应用及维护。

3.2组织机构

根据国家住建部《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》（建质函〔2016〕183号）、《中国中铁BIM应用实施指南（暂行）》（中铁股份科技〔2016〕21号），结合公司情况，编写下发北京铁建公司BIM应用推广管理办法及规章制度，形成项目BIM应用的操作
流程、规范和管理体系，用来提升项目管理水平。同时，项目应用前期我们编写了BIM应用策划书、桥梁建模标准及规范、BIM应用实施方案等一系列文件，来指导和推进BIM技术在桥梁施工阶段中的应用。

3.3人员建设情况

 本项目人员建设情况为： 

3.4BIM软硬件配置情况

 本项目软件应用情况为： 

 本项目硬件配置情况： 

四、BIM应用成果及创新点

项目前期，我们建立全标段的三维信息模型及场地布置，过程中审阅设计图纸，规避了复杂节点碰撞、工程量不对应、结构尺寸误差等问题。项目中期，完成了钢混混合连续梁的施工工艺模拟、深化设计、三维坐标复核查询、工程统计等，重点应用了BIM管理平台进行管理工作，包括：进度管理、质量管理、安全管理、物资管控、成本管控等工作。竣工后，我们将竣工完成后的模型移交给运营单位，增强后期运维管理。

4.1基础建模

桥梁模型展示：

4.2钢筋、预应力建模

钢筋、预应力模型展示：

复杂主塔钢筋模型   

主梁钢筋、预应力模型

4.3复杂节点建模

复杂节点模型展示：

  斜拉桥斜拉索、锚拉板模型

复杂转体系统模拟                                                                                  

4.4场地布置

场地布置模型图

4.5三维可视化，细部节点交底

通过对桥梁复杂结构的空间、体系进行结构分析及多角度观察，快速理解设计意图，方便查看结构构件的空间位置与构件间的相互关系，查询并标注构件尺寸，直观展示结构构件尤其是异性构件（空心塔、转体系统、上塔柱索导管区、箱梁钢筋与锚拉板间深化设计交底等），并写入交底文件中，解决现场施工交底问题。

中塔柱合拢段                                                                                                                                                                  转体系统可视化

 桥梁与既有铁路关系可视化

建模并分析在施工程与既有铁路的相互关系,以及对安全质量的进行了管控。

斜拉桥转体上跨津山铁路K276+679.29处

西侧引桥下穿唐山北联络线K11+962.66处

东侧引桥上跨贾联线K2+430处和大库专用线K0+350处

4.6施工阶段，图纸复核

利用BIM模型对设计结果进行动态的可视化展示，可以直观的检查到图纸相互矛盾，共发现重大问题达658项，包括：缺少部分尺寸标注及数据参数、混凝土工程量问题、钢筋布置问题、数量与设计不符等问题。与设计单位进行沟通，解决了桥梁主体结构、钢筋布置等问题。

图纸问题1：

  10#墩问题图纸  

 设计变更图纸

10#墩图纸问题： 1）墩柱空心边长未标明具体尺寸； 2）墩柱两侧泄水槽顶部位置无法确定； 3）墩柱边侧弧长变节点无法确定 ； 4）D-D截面数据b未给出。发现了这些问题，我们积极与设计院进行了沟通，拿到了设计院反馈回来的设计变更图纸。

图纸问题2：

                                 斜拉桥转体II-II截面                                                                       平面布置示意图

转体系统撑脚模型

问题：建模过程中发现II-II截面与平面布置示意图撑脚数量不一致，建模过程中我们就发现截面中显示有12个撑角，而平面布置图上显示有8个撑角。通过设计文件复核，节约了大量的审图时间，并且减少了后期可能由于图纸问题而产生的返工。

4.7三维坐标查询与复核

通过REVIT软件可实时查询任意点的三维施工坐标提取，复核放样点的平面坐标和高程。

  获取三维模型坐标     

 测量人员进行施工放线

在Revit软件中可实时查询放样点的坐标和高程，方便测量人员施工放线，可导入全站仪中，更加方便施工人员使用，确保了斜拉索挂索及百吨球铰精确定位安装。

4.8三维出图，提供深化设计图

在施工过程中，Revit软件可实时提供桥梁任意角度、任意剖面、不同构件的二维图，尤其是在变纵坡、曲线箱梁桥中更为实用。 解决了一系列问题：
 1）为了控制曲线塔的劲性骨架和钢筋位置进行了分截面出图
 2）锚拉板处横纵向预应力综合深化设计图 
 3）上塔柱索导管区环形定位综合深化设计图
 4）箱梁锚拉板与预应力、钢筋布置图 
5）下塔柱纵、斜向钢筋与横梁预应力、钢筋深化设计图 6、复杂塔柱、异形钢筋大样图 

   上塔柱索导管区环形定位综合深化设计图

桥梁主塔出图

4.9 碰撞检测分析，规避碰撞问题 

利用三维模型进行设计图纸的碰撞检查，实现桥梁结构的实体阅读，减少不必要的返工。 该工程共计碰撞点达342项，包括：主塔横梁阻尼器预埋件与主塔横梁钢筋、锚拉板与主梁钢筋碰撞、主塔主筋与横梁波纹管碰撞等多项重大碰撞问题。 

 碰撞检测分析

关键碰撞问题1：对锚拉板与主梁钢筋碰撞进行碰撞检测后，设计单位根据我们给出的碰撞结果优化锚拉板处钢筋布置形式。（修改意见见设计联系单14号、25号）；修改措施为：对主梁锚拉板新增开孔保证主梁N11、N12钢筋顺利穿过。
关键碰撞问题2：发现主塔横梁阻尼器预埋件与主塔横梁钢筋发生碰撞，设计单位根据碰撞结果调整部分主塔钢筋及波纹管位置。
关键碰撞问题3：发现主塔横梁钢筋与波纹管发生碰撞，设计单位根据碰撞结果进行了设计变更将下塔柱竖向、斜向主筋逐渐过渡到2根并排布置。

设计单位根据碰撞结果给出的工作联系单，优化锚拉板处钢筋布置形式。

                                                                                                          碰撞问题反馈工作联系单

4.10工程量计算 
为工程部、工经部提供了全桥混凝土及钢筋工程量，解决了钢筋数量多，构件形式复杂导致的算量工作大而繁等问题，同时形成了以招标图、施工图、现场、BIM四量对比，真实地提供造价管理人员需要的工程量信息，在施工阶段对施工材料进行算量和验工计价。 

                                                  复杂主塔钢筋模型                                                                        主塔钢筋统计表

从应用的情况来看，利用BIM构件工程量审核及钢筋复核功能，为项目和企业挽回了构件混凝土和钢筋数量不足带来的损失。

4.11工程信息回溯

完善竣工模型，为后期的运维管理提供详细的工程信息，强化桥梁信息化管理手段。

                                                                                                     添加工程信息模型

4.12二维码使用

 二维码使用，结合不同工种、不同部门编制《二维码使用手册》，在模型上生成二维码，形成统一管理。随着施工进度的推进，可实时查看构建信息。

                                                        二维码使用

4.13施工工艺模拟，确定最佳方案
在项目进行具体施工建造之前，通过建立BIM模型，把施工计划、数据、现场环境、方案等纳入模型之中，运用BIM软件进行施工模拟，可以对施工现场进行现场视频检测，大大减少建筑质量问题，安全问题，减少返工和整改。

方案优化，解决了8#墩标高问题、钢管柱与主塔之间的相互关系。方案优化案例:斜拉桥主塔原计划采用盘扣支架，通过进行主塔施工模拟，分析出可能会受塔柱、承台位置影响，主梁A段上塔柱更适合采用钢管柱支撑形式。

4.14进度管理 
通过实施4D施工模拟，为项目合理制定施工计划、精确掌握施工进度，优化使用施工资源，以及科学进行场地布置提供了依据，导入鲁班平台后，根据每天的进度情况及时的录入数据。及时的发现并计算出了工期滞后的天数，起到了一定的预警作用。优化施工工艺，预测并规避风险，确保施工安全，提前发现施工中可能出现的问题，提高了施工管理的效率，有效控制了成本。 

4.15预知结果，保证目标顺利实现 

利用BIM相关软件渲染并模拟出施工后的效果，提前得知施工后的交通道路情况，进一步推动施工方案的肯定。我们后续可以配合交通部门去做模拟交通情况，排查交通拥堵点、交通事故疏导方案等。 

4.16轻量化模型，智慧平台开发

使用丹麦Unity 3D软件完成了模型轻量化处理，可在PC端、网页端、安卓端上浏览模型，还可链接开发不同功能的按键，例如：安全管理、质量管理、成本管理等，打造具有六局特色的智慧工地平台。

                                                                                                                   智慧工地平台

4.17质量安全协同管理

实现施工过程中模型与施工现场照片的参照对比，进行安全管理。通过导入鲁班平台，现场质量安全管理人员，只需要按照流程，发起整改通知，明确责任人、参与人，定好整改时间。而整改人需要按照推送问题的要求，及时整改并报请验收，发起人通过赶赴现场实地验收，拍照验收整改完成至此完成整个流程的闭合。加强了内部管控手段，也按照权限实现了数据共享。

4.18数字化资料管理

                                                                                                                 数字化资料管理

4.20 3D打印技术
采用3D打印技术打印出各类预制构件，以实物展现构件的设计细节，提前发现设计缺陷，同时将所有构件拼成一个整体部位，模拟工艺全过程。

                                                       斜拉转体桥主塔模型                                                                                                                                主塔模型打印

4.21 GIS+BIM应用
施工前期利用GIS+BIM提前宏观的预测线路走向临近范围内（建筑物、空中线路）等其他障碍物是否影响线路走向，提前规避风险，给项目实施提供相关依据，对桥梁的转体施工方案进行模拟，做到科学合理的运用BIM技术在施工上结合。

4.22 VR技术
为提高BIM应用真实化体验，将BIM技术和VR技术有机结合，使BIM可视化应用更加直观。VR技术将在安全教育、指导施工和全景漫游等技术应用，使项目在方案评审、各方沟通、未来建筑场景、模拟建设等领域达到传统效果图、动画视频无法体验的效果。
BIM+VR虚拟驾驶是基于施工现场BIM模型构建，结合丹麦Unity 3D进行二次开发编程，将现场BIM模型和模拟驾驶的结合，让体验者可以走进真实的虚拟现实场景中，通过模拟交通情况从斜拉转体桥上驾驶提前得知施工后的交通道路情况，进一步推动施工方案的肯定。我们后续可以配合交通部门去做：排查交通拥堵点、交通事故疏导方案等，为后期的运营维护奠定数字基础。

                                                                                                                                          VR虚拟驾驶

4.23施工现场管理

将BIM技术和移动互联网技术相互结合，致力于帮助项目现场管理人员能够更轻便更有效更直观的查询BIM信息并进行协同合作，同时依托LubanBuilder系统直接从服务器项目数据库中获取BIM数据信息，打破传统的PC客户端携带不便的束缚，提升工作效率。

一线技术人员和安全员手机上均安装有鲁班平台手机移动端。每天由技术人员按工点上传进度照片，并对进度照片予以详细描述，具体到部位，同时输入日工程量、作业人数及设备投入情况。持续使用质量和安全模块，包括巡检任务下达，新增云文档里实现了能够查询资料库的数据功能。随时查看施工资料信息，直接解决了一线技术员手机上随时查看技术交底、施工工艺、质量验收标准等内容，减少了信息传递的流程，缩短了施工时间，保证BIM应用结合现场具体情况，从而加快信息化的推进。