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茂名港吉达港区起步工程项目设计BIM技术应用汇报

茂名港吉达港区起步工程项目设计BIM技术应用汇报

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一、项目简介


茂名港吉达港区起步工程是广东省“十四五”规划重点建设项目,本工程共建设2个5万GT液化烃泊位及配套设施,东侧一期防波堤全长5568米,东作业区进港航道全长5110米,综合管廊全长4170米,整个起步工程总投资共28.7亿元,码头全长596米,由三个装卸平台、六个系缆墩和一个综合用房平台组成,综合管廊采用三层管架,防波堤采用扭王字块护面,项目建设为打造世界级绿色化工和氢能产业园能源运输通道有重要意义。


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二、项目特点与难点


起步工程方案策划要求高,水域地质条件复杂,项目规模大、构件种类多、统计复杂,多项工程交叉施工,施工干扰大。


三、BIM在项目中运用


利用Civil 3D、Revit、Inventor、Navisworks等欧特克BDS套件及自主开发软件进行模型建立、设计分析和最终的设计成果输出及展示,采用300人并发使用的BIM协同平台,可扩展到近500-1000用户以及BIM辅助设计系统协同设计,总体设计流程,通过初步方案模拟确定总平面布置、创建总体中心文件、各专业创建专业中心文件并链接到总体中心文件,各专业协同设计,经过校审、碰撞检查、合规性检查后,完善设计模型自动生成图纸,最终完成成果交付和施工方案模拟。采用水运工程信息模型应用统一标准,水运工设计程信息模型应用实施指南,模型合规性检查应用技术等进行规范化设计。


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利用BIM方案模拟,港区起步建设液体散货作业区对防洪波堤掩护及自身安全性要求高,防洪波堤工程方案布置策划尤为重要,利用Revit建立大掩护、中掩护、岛式掩护、小掩护防波堤模型,多次组织内部讨论会,并利用BIM与数值模拟结合确定方案,Revit建立模型导入Mike中模拟周边风浪流场情况,Mike数值模拟计算得出泊稳及掩护效果,结合Revit模型中用海面积及工程投资,采用AHP法综合评估对比后选择中掩护方案。


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三维地形及疏浚设计,利用无人机和扫描仪等,对工程原始地形进行扫描,得到数据文件,通过Civil 3D地质模块创建三维地质模型,可直观查看岩石分布的范围和厚度,本工程地质放坡分三层,利用部件编辑器生成多级放坡断面,导入Civil 3D中,通过断面装配、道路工具设置,生成多级放坡实体,利用分析中体积面板,精确计算出各土层疏浚工程量,目前码头部分疏浚已完成,利用原泥面数据和施工后测量数据,采用南方CASS软件计算实际施工工程量,与Civil 3D数据差别约1.2%,具有较高计算精度,出具标准化设计及出图,设定代码集及横断面出图样式,导入代码和装配,赋予并链接标签样式,各个元素代码即可显示,在采用类似方法提取体积总表显示样式,一键生成多个断面,完成疏浚断面标准化出图,利用分析中体积表格,生成工程量统计表,标准化出图常规打断面需一周,Civil 3D仅需一天。效率显著提升。


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模型创建,各专业分别在专业中心文件中创建模型,采用管线设计插件,对管线材质、属性、类型、尺寸等进行详细设定,常规模型,采用自主开发的族库管理平台,快速调用常用标准构件模型,导入专业中心文件中使用,非常规模型,建模后运用自主研发的模型编码工具,基于水运工程信息模型应用统一标准,对项目及构件进行快速编码,实现对模型有效管理,整个模型构件都赋予相应的编码,根据编码可快速找到模型中构件,一键导出编码表格,有效解决构件种类多,统计复杂的问题。


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协同设计,运用自主研发的协同设计管理系统,基于规范要求,各专业建立工作集及中心文件,完成专业间协同设计。


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管道设备碰撞检查,本工程管道设备较多,为避免交叉碰撞,将各专业管线及设备模型导入Navisworks中,进行碰撞检查,得到模型中碰撞的位置,并进行调整,再次碰撞检查,得到无碰撞模型,完成优化。


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合规性检查,采用单位研发的合规性检查插件,选择已建模型,一键检查,得到模型相关问题,完善模型,将合规模型成果交付,得到模型文件及数据。


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自动成图,配合我公司自主研发的钢筋通用生成系统,采用参数化建模,自动生成三维模型及配筋图,提高图纸生产效率。


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四、BIM创新


方案模拟,Revit模型与数值模拟相结合,进行波浪、潮流、泥沙等试验研究,综合论证波堤走向布置,将Revit模型导入数值模拟软件,对四个方案进行波浪模拟,分析得到最合理的防波堤布置方案,Revit模型、3D整体物模相结合,双向验证标准段和堤头、拐角薄弱段的安全稳定性,优化防波堤顶高程,兼顾经济性、安全性与使用性。


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Dynamo应用,利用Dynamo调用Revit软件API,基于特定的逻辑思路创建编码脚本,通过Dynamo脚本导出埋件坐标,提取构件的编码、名称、数量和相对坐标,将相对坐标转化为绝对坐标,然后将提取出的数据排序、处理并加上相应的表头,最后将整理好的数据导入到指定的Excel表格中,与传统CAD、及Revit提取埋件坐标方式,时间由1-2天缩短为5分钟,大大提高了效率。


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沉箱出运工艺模拟,为了清晰表达沉箱出运、安装过程,辅助危大工程施工,使沉箱平稳、准确的落在基床上,利用BIM模型进行三维演示,清晰直观。


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沉箱钢筋翻样,目前已经完成4#、5#和6#沉箱的钢筋建模,建模的过程也是图纸审查的过程,将发现的问题进行汇总避免钢筋错误下料,钢筋翻样软件能自动生成料表,统计工程量, 将码头上部结构钢筋进行全部建模,提前计算出钢筋损耗,做到最优的钢筋原材配置,本工程使用钢筋翻样插件,使钢筋总损耗由原来的4%降低至1%以内。


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基于Unity 3D的模型轻量化展示,本工程项目范围大,模型细节复杂,将BIM模型导入到Unity 3D中生成保留原始信息的轻量化模型,可发布到web端和APP端,进行方案展示,实现现虚拟与现实实时交互的效果。


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720云端全景漫游实现可视化交底,用Lumion导出全景照片在导入到720云,生成全景漫游,通过桌面端或手机扫码,即可观看,同时支持VR设备,可与现场虚拟环境深度交互,产生身历其境的沉浸感,能为体验者带来更加直观的体验感受。


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多工程交叉,施工组织管理,基于Fuzor对施工过程中的人、机、料等资源、工期进行综合模拟,防波堤、航道、码头、管廊等交叉施工,通过模型可知,管廊工程位于码头及防波堤工程之间,施工难度加大,利用BIM计算模拟各分工项工程施工进场、施工机械安排,合理组织施工管理。


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五、总结


实现Revit模型与数值模拟相结合,建立多方案模型,模拟风浪流场,利用族库及编码,建模更加便捷,结合合规性检查完善模型,使用Dynamo及自主开发的编码软件实现自动编码、自动拾取埋件坐标,实现多种构件管理,对多工程交叉施工组织管理有指导意义。


(责任编辑:何雯丽)



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[责任编辑:Susan]

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