BIM技術(shù)在城市互通立交 改造施工中的應(yīng)用研究

在復(fù)雜的改擴(kuò)建要求中，傳統(tǒng)管理手段由于其系統(tǒng)性、集成性不強(qiáng)，信息化程度低，很難實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)，而BIM技術(shù)的出現(xiàn)，為精益化建造管理提供了可能。

南大干線番禺大道節(jié)點(diǎn)立交是番禺北部城區(qū)的重要交通運(yùn)輸轉(zhuǎn)點(diǎn)，是通往廣州城區(qū)、市橋城區(qū)、南沙和珠海的重要交通要道。改造前，番禺大道主線為雙向四車道的跨線橋，兩側(cè)輔道為雙向六車道；南大干線為雙向六車道，地面為十字平交；南大干線番禺大道節(jié)點(diǎn)立交周邊均為密集的商鋪及居民區(qū)。改造后，該立交為渦輪式全互通立交，番禺大道主線采用跨線橋，南大干線主線設(shè)隧道下穿，通過6條匝道橋?qū)崿F(xiàn)過境轉(zhuǎn)向交通流的分離，地面層設(shè)置平面交叉輔道。

交通導(dǎo)改的難點(diǎn)與重點(diǎn)

本節(jié)點(diǎn)互通立交改造施工方案結(jié)合工程現(xiàn)狀條件，基本采用優(yōu)先保證番禺大道交通順暢的方案，進(jìn)行施工交通組織設(shè)計(jì)，分為六個主要的施工階段。在改造施工過程中存在很多難點(diǎn)與重點(diǎn)。

1. 該節(jié)點(diǎn)立交規(guī)模大、功能多，匝道錯綜復(fù)雜，體量接近公路立交；

2. 該節(jié)點(diǎn)立交周邊均為密集的商鋪和居民區(qū)，征地拆遷難度大；

3. 該節(jié)點(diǎn)立交的施工區(qū)域與地鐵18號線施工路線存在部分重疊，導(dǎo)致施工難度增加、工期延長；

4. 在施工過程中，應(yīng)合理優(yōu)化交通疏解方案，確保對道路交通影響降到最小。

項(xiàng)目地理位置圖

節(jié)點(diǎn)現(xiàn)狀衛(wèi)星圖

BIM助力交通導(dǎo)改設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目以BIM技術(shù)為依托，推進(jìn)精益化管理，通過軟件的集成應(yīng)用，統(tǒng)籌深化設(shè)計(jì)、進(jìn)度管理、交通疏解方案仿真、場布模擬等，解決南大干線番禺大道節(jié)點(diǎn)立交交通導(dǎo)改的難題，確保在施工過程中對道路交通影響降到最小。

集成軟件應(yīng)用下的交通導(dǎo)改BIM技術(shù)

BIM模型建立

根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖，采用了Revit與Tekla相結(jié)合的方式，將錯綜復(fù)雜的項(xiàng)目工程結(jié)構(gòu)與周圍環(huán)境進(jìn)行BIM模型的建立與整合，將項(xiàng)目信息與BIM模型相關(guān)聯(lián)，對節(jié)點(diǎn)互通立交進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。

通過BIM模型對互通匝道間凈空高度進(jìn)行檢查，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，能夠保證正常通行要求。地鐵18號線線位從地下下穿節(jié)點(diǎn)立交互通環(huán)形匝道橋區(qū)域，屬于本互通中橋墩最密集的部分。利用BIM模型進(jìn)行碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)約44個橋墩涉及空間沖突，設(shè)計(jì)院隨后進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)變更。通過建立箱梁鋼筋BIM模型，生成鋼筋代碼，將數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入鋼筋加工設(shè)備，實(shí)現(xiàn)從鋼筋下料到設(shè)備自動加工成型的流水線生產(chǎn)，確保鋼筋加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，縮短工期。

凈空漫游

數(shù)字化鋼筋加工

4D-BIM進(jìn)度模擬

分別針對六個施工階段，結(jié)合Revit與Tekla生成的BIM模型，通過Navisworks與project文件相鏈接，以可視化推演的方式進(jìn)行4D-BIM進(jìn)度模擬。通過對模擬結(jié)果的科學(xué)分析，在繁亂的施工部署中理出頭緒，并合理規(guī)劃施工部署，提前排查施工干擾因素，能夠完善解決導(dǎo)改過程中“部署繁”的難題。

通過4D-BIM進(jìn)度模擬，發(fā)現(xiàn)番禺大道主線跨線橋東側(cè)樁基與承臺施工區(qū)域的工期安排，與地鐵18號線的相沖突，經(jīng)過優(yōu)化，調(diào)整施工方案，新增兩個施工階段，將番禺大道主線跨線橋東側(cè)樁基與承臺施工工期提前，合理避開與地鐵18號線的施工重合期。

4D-BIM進(jìn)度模擬

交通疏解方案模擬

針對布設(shè)復(fù)雜和重點(diǎn)管控的區(qū)域，采用Lumion進(jìn)行行車模擬。在施工過程中，尤其在車輛匯流處，圍蔽的布設(shè)會導(dǎo)致車道變窄，車流量增加。針對此區(qū)域的交通狀況和交通組織進(jìn)行仿真模擬，可直觀反映圍蔽范圍外的寬度是否滿足車流變線的需求。

由于在漢溪大道交叉口及番禺大橋收費(fèi)廣場的掉頭，是實(shí)現(xiàn)南大路與番禺大道的交通轉(zhuǎn)換唯一辦法。因此需應(yīng)用BIM技術(shù)對該地點(diǎn)的車流進(jìn)行仿真模擬，確保在該地點(diǎn)能夠順暢通行。

在第六施工階段，利用已建好的南大干線地面輔道與番禺大道地面平交，實(shí)現(xiàn)番禺大道與南大路的交通轉(zhuǎn)換，該節(jié)點(diǎn)交通轉(zhuǎn)換復(fù)雜，交通管制難度大，利用BIM技術(shù)提前進(jìn)行預(yù)演，優(yōu)化交通組織設(shè)計(jì)。

車道變窄車流量激增

整體交通疏解方案鳥瞰圖

在漢溪大道交叉口及番禺大橋收費(fèi)廣場掉頭進(jìn)行交通轉(zhuǎn)換

圍蔽位置模擬

針對六個施工階段，利用BIM技術(shù)對圍蔽施工空間、緩沖空間和社會留置空間等進(jìn)行模擬和分析。依據(jù)模擬結(jié)論設(shè)計(jì)圍蔽位置，規(guī)劃施工車流與社會車流，確保車流量通行的連續(xù)與安全，降低施工對該節(jié)點(diǎn)交通運(yùn)營的影響。

利用BIM技術(shù)進(jìn)行圍蔽位置模擬，在第四施工階段，B匝道第七聯(lián)施工時，原有橋梁圍蔽未完全覆蓋施工區(qū)，嚴(yán)重影響車輛通行的安全。

圍蔽與施工墩身發(fā)生沖突

圍蔽宣傳設(shè)計(jì)仿真

本工程利用BIM技術(shù)的材質(zhì)賦予和渲染輸出功能，將城市宣傳和交通標(biāo)識圖片等賦予結(jié)構(gòu)面層。該功能可以很好地對圍擋宣傳進(jìn)行整體模擬，優(yōu)化圍擋宣傳設(shè)計(jì)。

圍蔽宣傳仿真

南大干線番禺大道節(jié)點(diǎn)立交應(yīng)用BIM技術(shù)，通過BIM模型建立、4D-BIM進(jìn)度模擬、交通仿真模擬等手段，解決了設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)生的“錯、漏、碰、缺”，合理優(yōu)化了施工組織方案，提升了交通疏解方案的實(shí)操性等。BIM技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)便捷優(yōu)化了施工部署和交通導(dǎo)改，提升了施工效率，降低了對通行道路交通的影響，促進(jìn)項(xiàng)目工程順利履約，具有重要的實(shí)踐意義與推廣價(jià)值。

（編輯：奚雅青）