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(4)BIM技术对装配式桥梁的施工应用。装配式桥梁相比混凝土现浇整体抗震性能较差,装配式结构的稳定性很大程度上取决于搭接节点连接方式,连接方式多采用湿接缝处理,湿接缝新老混凝土的连接难做到彻底的混凝土结构连续性,且接缝处往往又正好是预应力混凝土桥梁结构受力最为薄弱的部位,所以构件节点连接方式是装配式桥梁的难点,BIM技术的可视化三维构件设计平台,在预制构件设计时进行力学分析及环境模拟,精确厂商预制构件,为创新预制构件拼装节点连接方式提供了条件。此外,BIM技术完善管理平台,开发物联网和BIM集成的预制结构现场装配服务平台,及时掌控施工图和模型模拟信息,实现生产、运输、安装信息实时传递,避免返工返件,让质量和安全更加可控。将BIM模型与有限元模型采用相同的参数进行驱动,实现BIM模型与有限元模型的协同。在构件预制阶段,根据现实捕捉、三维重构技术,可实现预制构件的虚拟预拼装,判断已预制完成构件是否满足设计要求,若误差超限,根据虚拟预拼装结果,调整后续预制构件的制造尺寸,以使成桥后误差在可控范围内。
(5)施工进度模拟和施工工艺动画模拟。在施工阶段,其可视化应用得到充分运用,为充分确保现场布局的合理性以及安全性,通过无人机来拍摄工程项目的现场,预先设置好无人机的程序,科学设置航拍线路,最终得到许多有效的影像资料,对现场管理工作的顺利进行提供参考依据,实景模型与现场机械模型有机结合,入场前提前模拟了现场安全距离等,为尽快完成现场布置工作提供坚实的保障,详细情况见图3.18。利用相应的软件来计算土石方,可以得到很好的数据,为计量结果奠定基础。
图3.18龙门吊与桥面距离测量
在施工进度模拟上,模型导入5D施工管理平台,把甘特图文件导入其中,自动关联形成带有进度信息的模拟模型,能够对其模拟情况进行查看,详细内容见图3.21。
另一方面,它还支持实际进度与分段计划的导入,自动调整模型和进度信息,利用平台以及现场具体状况,现场人员能够上报月度计划,而监理方按计划进度做出审核,在批准之后,平台接着就会更新计划,在此基础上,与过去的计划比对,管理工作者能够利用平台对新、旧计划的模拟情况进行查看,对其中的影响因素进行分析,按照更新后造成的工序的变化,分析施工用料等。
在施工工艺指导动画的应用上,构建相关模型,通过建模软件制作了主桥工艺动画。特别是对其下部结构施工的水上作业过程,制定了指导内容,按实情对机械行进速度等做了1:1的模拟,详细内容见图3.19,在此基础上,还研究了施工便桥的受力情况,且与施工工艺动画有机融合,为工人全面掌握施工方法提供良好的条件。不仅如此,论文还制作了指导动画图—顶推距离与顶推时间相关性。在动画播放中,某个时间点对应主梁的顶推距离会一一的表示出来。
图3.19下部施工动画
工程一方面引入大量常规BIM技术,另一方面,还引入了现在比较流行的VR、3D打印技术。通过3D打印机以及相关软件,转换BIM建模软件导出的数据格式,适当调整以后,打印出公路的每一构件,从而得到其模型,在此基础上,把它引入到相应的展示沙盘中。
BIM实施人员和项目管理人员可分布于不同地区,他们摆脱了空间的限制协同工作,他们无法保证自己时刻处于现场来搜集资料,前者为尽快将施工现场发生的问题处理好,确保其实施的正确性,利用软件输出的VR浏览格式,结合VR眼睛等信息化设施,身处异地就能够模拟、调试模型,对高空坠落、起重伤害、物体打击、触电等多方位安全VR体验,提升工人上岗安全培训及安全教育效果。采用三维激光扫描技术构建三维点云模型,通过与BIM模型对比输出实体偏差,提高质量检测效率。管理人员佩戴全景巡检设备,按规划好的巡检路线对施工现场的质量、安全、进度进行巡查,项目决策者可以在任何地方查看到360°的全景巡检情况,极大缩减工作量。为便于各参建单位掌握实时施工进度,定期通过无人机、全景相机采集现场施工全景数据,通过与模拟数据对比分析,更形象直观分析进度情况。
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