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施工測量如何應(yīng)用BIM技術(shù)提高精度、縮短工期?

目前,國內(nèi)大力推進(jìn)BIM(建筑信息模型) 技術(shù)發(fā)展,在業(yè)內(nèi)也出現(xiàn)了研究與應(yīng)用的熱潮,政府部門和行業(yè)已經(jīng)高度關(guān)注BIM技術(shù)的價值和成效。但是我國的軟件設(shè)計公司還沒有著手推出BIM技術(shù)軟件用于商業(yè)化,這就給國外的軟件廠商提供鍥機(jī),當(dāng)然軟件還停留在建立三維模型,還沒有完全發(fā)展到全面實施到專業(yè)設(shè)計,當(dāng)然這個主要問題是相關(guān)專業(yè)軟...

2021.01.11

目前,國內(nèi)大力推進(jìn)BIM(建筑信息模型) 技術(shù)發(fā)展,在業(yè)內(nèi)也出現(xiàn)了研究與應(yīng)用的熱潮,政府部門和行業(yè)已經(jīng)高度關(guān)注BIM技術(shù)的價值和成效。

但是我國的軟件設(shè)計公司還沒有著手推出BIM技術(shù)軟件用于商業(yè)化,這就給國外的軟件廠商提供鍥機(jī),當(dāng)然軟件還停留在建立三維模型,還沒有完全發(fā)展到全面實施到專業(yè)設(shè)計,當(dāng)然這個主要問題是相關(guān)專業(yè)軟件的配套不齊全與專業(yè)設(shè)計規(guī)范的不確定性。

基于BIM技術(shù)、方法的應(yīng)用階段的建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)和軟件的深入研究,根據(jù)我國施工測量管理的特點(diǎn)和實際需求,科學(xué)優(yōu)化施工BIM應(yīng)用的技術(shù)架構(gòu),系統(tǒng)的方法和對策,并結(jié)合BIM和4D的施工測量技術(shù),提出了BIM建模系統(tǒng)建設(shè)基于BIM 4D施工測量的理論,形成一套整體的實施計劃.工程施工測量的BIM應(yīng)用,以施工測量基于BIM的信息化建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

1.BIM建模軟件revit軟件

Autodesk Revit系列建模軟件是國際先進(jìn)的軟件供應(yīng)商Autodesk公司研發(fā)的,目前主要是對建(構(gòu))筑物設(shè)計行業(yè)研發(fā)的三維模型的可視化、參數(shù)化軟件設(shè)計平臺。

目前以Revit技術(shù)平臺為基礎(chǔ)推出的專業(yè)版模塊包括:RevitStructure 、Revit Architecture和Revit MEP三個專業(yè)設(shè)計工具模塊,以滿足各專業(yè)設(shè)計的應(yīng)用需求。利用Revit建立的三維模型,施工中所用到的施工藍(lán)圖、CAD表達(dá)二維圖形與三維模型的立體形象視圖加上材料的明細(xì)表全部都是以建(構(gòu))筑三維模型數(shù)據(jù)管理資料庫的形式表達(dá)。

2.BIM技術(shù)建模要點(diǎn)

結(jié)合橋梁施工的特點(diǎn),利用Revit Architecture建立全橋模型,對族模型進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計。文章研究的橋梁不但處在半徑為4500平曲線上,而且還在豎曲線上。通過研究發(fā)現(xiàn)Revit Architecture“族的方法”存在強(qiáng)大的參數(shù)功能,可以控制橋梁復(fù)雜的線性。

Revit Architecture“族的方法”主要是通過控制參數(shù)進(jìn)而達(dá)到控制建(構(gòu))筑視覺形體表達(dá)的一種方法,根據(jù)設(shè)計圖紙定義橋梁每一部分的參數(shù)生成真實的三維橋梁個體,當(dāng)然了建筑師、設(shè)計師就可以隨意修改其中某一個參數(shù)變量,隨之它所對應(yīng)的三維數(shù)據(jù)形體也自動的發(fā)生相應(yīng)的變化,進(jìn)而為設(shè)計師改變設(shè)計、變化形體提供了簡單的途徑。參數(shù)化的模型就為設(shè)計師生成規(guī)律、復(fù)雜的建(構(gòu))筑的形體就顯得尤為重要。

這種“族的方法”建立多種形式建(構(gòu))筑形體用參數(shù)來控制的優(yōu)勢在于“族的方法”中參數(shù)的創(chuàng)建、參數(shù)的變更、參數(shù)的延續(xù)以及族模型的建立等操作簡單、方便;族使用的語言學(xué)習(xí)簡單、使用,相對于java與C++語言需要編寫腳本來說就更加容易;并且“族的方法”操作方式與界面也簡單明了。鑒于此,設(shè)計師、建模師能在短時間內(nèi)熟練掌握操作方式并加以運(yùn)用。

利用傳統(tǒng)二維軟件對橋梁族模型建立過程中,對三維立體形狀的控制仍然存在許多難以解決的問題,而三維BIM建模軟件可以有效的控制橋梁的形狀,控制橋梁的線性組合。BIM技術(shù)建立的模型可以更加形象、直觀、實用,滿足對復(fù)雜線性的要求。

3.BIM技術(shù)在施工測量中應(yīng)用

BIM技術(shù)建立的三維模型在施工中扮演圖紙的角色,完全可以替代圖紙,使得施工測量變得簡單形象。在傳統(tǒng)的施工測量中我們通過計算得到特征點(diǎn)的三維信息,而BIM模型可以形象的提取任意點(diǎn)的三維信息,提高工作效率,節(jié)省工期,下面就BIM技術(shù)在橋梁施工測量中每個階段扮演的角色予與研究:

3.1 規(guī)劃階段橋梁工程的應(yīng)用

通過BIM技術(shù)對測量設(shè)計方案進(jìn)行三維立體參數(shù)化建模,參數(shù)的傳遞將設(shè)計方案形象的展現(xiàn)給投資方,根據(jù)參數(shù)化的三維BIM模型科學(xué)規(guī)劃測量方案,給投資方提供更加科學(xué)的測量方案。參數(shù)化的模型完善、變化,可以為施工組織單位提供完善的測量施工方案。

3.2 設(shè)計階段橋梁工程的應(yīng)用

在橋梁建設(shè)期間,施工單位主要是依賴二維圖紙,工作繁瑣,而且對施工組織人員識圖能力很高的要求。從現(xiàn)實測量數(shù)據(jù)到模型的參數(shù),可是更加方便的改變施工方案共同完成、優(yōu)化設(shè)計方案。同時三維BIM模型建立的平臺系統(tǒng),為設(shè)計院、業(yè)主與施工方提供一個互動式的平臺。BIM建模技術(shù)在橋梁設(shè)計階段具有很多優(yōu)點(diǎn):管理材料、設(shè)計核算、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、每個剖面圖紙的擴(kuò)展輸出、參數(shù)控制模型與材料輸出等功能。

3.3 施工測量階段橋梁工程的應(yīng)用

文章以連續(xù)箱梁主墩承臺、墩身、梁部及轉(zhuǎn)體施工為例,建立三維信息模型。

根據(jù)規(guī)劃階段與設(shè)計階段利用BIM技術(shù)建立三維信息模型提取控制點(diǎn)的三維坐標(biāo),指導(dǎo)現(xiàn)場施工施工步驟如下:

(1)建立施工測量控制網(wǎng)。在主橋墩的橋面上的中軸線上布設(shè)平面控制網(wǎng)。

根據(jù)橋梁周圍的高程控制點(diǎn),利用儀器引到橋墩、0號塊,進(jìn)而對各個塊進(jìn)行引測,然后對引測的點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測和復(fù)測,把引測與復(fù)測的基準(zhǔn)點(diǎn)作為高程控制點(diǎn)。

(2)測量基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)方式。 在連續(xù)箱梁的0號塊上布設(shè)三個測量基準(zhǔn)點(diǎn),分別在連續(xù)梁0號塊橫軸方向的中心線的交匯處、腹板的中心線上和橋梁中軸線上。在每個需要現(xiàn)澆的塊段布設(shè)連個測量基準(zhǔn)點(diǎn),布置在塊段距離腹板中心線前端10厘米處。

(3)連續(xù)梁中軸線的線控方式。0號塊中心控制點(diǎn)與控制各邊墩懸臂段線控制點(diǎn)的使用,在每個懸臂段的中心審查前幾段位移完成,檢查和釋放后澆段線正確,密切監(jiān)測線路變化每段中線變化情況。

(4)連續(xù)梁標(biāo)高的控制方式。在懸臂澆筑混凝土,模板標(biāo)高控制0號塊中心,混凝土澆筑在每一段中線端和翼緣設(shè)置高程控制點(diǎn),并在混凝土澆筑后,拉伸前后的標(biāo)高檢查驗證設(shè)計預(yù)拱度的高程設(shè)置。

連續(xù)梁現(xiàn)澆各節(jié)段立模高程的公式:

――現(xiàn)澆連續(xù)梁節(jié)段前端點(diǎn)掛籃底模高程

――模型提取設(shè)計高程

――各個節(jié)段現(xiàn)澆與施工節(jié)段對撓度的對該點(diǎn)影響值

――各個節(jié)段現(xiàn)澆與施工節(jié)段對撓縱向預(yù)應(yīng)力束張拉后對該點(diǎn)影響值

――各個節(jié)段現(xiàn)澆與施工節(jié)段掛籃變形對該施工段的影響值。

――由于突變、冷熱、荷載、參數(shù)轉(zhuǎn)變、等影響產(chǎn)生的撓度計算值經(jīng)計算得出模板立模標(biāo)高,指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

4.結(jié)論

通過分析BIM技術(shù)與施工測量相輔相成,互相影響。BIM模型需要通過施工測量來實現(xiàn)線性控制,施工測量需要BIM技術(shù)作為指導(dǎo),BIM技術(shù)指導(dǎo)施工放樣,大大降低工作量,避免資源浪費(fèi),而且BIM技術(shù)為施工提供強(qiáng)大的三維可視效果,能更加準(zhǔn)確的控制測量誤差,是施工測量發(fā)揮更大的作用。

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