解锁BIM新用法！这技术还能在山地步道多结构桥梁中这样发力

近年来，一场城市的巨变正悄然发生，城市更新、产业升级正成为这场巨变的关键字。特别是沿海城市，依托城市空间资源，结合自然禀赋，打通城市绿廊、绿道、蓝道、串珠公园，让好山好水好景融入城市之中。珠海凤凰山项目就是城市更新的典型案例，项目巧妙利用地形规划了一条揽山瞰海的慢行生态健康通廊，但山地步道工程地形特殊、结构复杂，施工难度较大。施工伊始，中建五局钢结构公司结合实际情况，运用BIM技术为项目建设排忧解难，积累了沿海山地步道多结构桥梁的施工经验。

项目简介

凤凰山山地步道项目选址珠海市凤凰山森林公园东南部，连接香山湖公园及海天公园，全长约 8.6 公里，包含人行空中步道、人行天桥等，山海相拥，陆岛相望，城天相映。项目分四大区域，山地步道、和熙楼、梅华东路人行天桥、城市阳台人行天桥，总用钢量约9000吨，山地步道为柱墩+钢板梁结构，和熙楼为旋转楼梯+下弦张拉悬索桥，梅华东路人行天桥为箱弦张拉复合结构，城市阳台人行天桥为变高度连续钢箱梁曲线桥。

凤凰山山地步道效果图

和熙楼效果图

梅华东路人行天桥效果图

城市阳台人行天桥效果图

工程重难点

线形踏勘确认难：山体原始地貌数据与现场情况差距大，要避开大树、乱石、悬崖等，因而降低线形调整量是重点。

物料运输难：山地道路崎岖，地质复杂，合理选择施工便道及运输方式是本工程的重点。

施工测量要求高：本项目桥形线路复杂，坡度多样，测量精度要求高。

钢结构深化设计难度大：项目结构类型多，工期紧，为了保证桥梁线形的美观，安装节点的合理优化，正确的分段分节是重点。

吊装难度大：山地步道全国鲜有特例，无法采用常规吊装机械设备进行施工；人行天桥结构复杂，造型独特，吊装难度大。

质量安全管理要求高：项目沿海、沿山、跨路，防火、防腐要求高，危险源多，应急救援困难。

凤凰山原始地貌

对此，项目在“GIS倾斜摄影”“深化设计”、“虚拟样板”、“3D可视化”、“施工模拟”、“施工验算”、“协调管理”、“进度管理”、“成本管控”“质安管理”等方面集成应用，确保工程品质。

BIM技术施工应用

GIS倾斜摄影：利用GIS倾斜摄影三维重建技术建立原始地貌模型，在模型中进行标记、测量、查看高程及坐标等。并实时与现场进行对比分析，为线形选取、过程监管等提供支持。

三维扫描点云模型（a）

三维扫描点云模型（b）

深化设计：组织各专业人员进行多轮图纸会审，找出图纸问题56个，优化悬挑梁、贴地支座等节点21个。

悬挑梁节点

柱脚节点

利用Grasshopper电池组编程，在Rhino中将步道曲线有理化，生成一系列空间定位平面，再在TEKLA中一键生成桥梁模型，极大减少因线形变化引起的图纸修改量。

Grasshopper编程

犀牛模型

Tekla模型

虚拟样板：通过BIM软件建立节点做法、安装措施、安全防护等虚拟样板并生成二维码，在移动端直观、方便地对各环节人员进行各阶段安全技术交底，有效预防质量通病。

虚拟样板（a）

虚拟样板（b）

3D可视化：基于BIM技术可视化的特点对轨道吊吊装、复杂箱体焊接等部位施工前向各专业人员进行三维可视化交底，避免因作业人员错误理解导致的施工不当。

3D可视化交底

施工模拟：利用BIM技术模拟轨道吊吊装、设备行走、临时支撑等，提前找出施工中可能遇到的各种问题，根据施工动画反复进行讨论，对各项施工方案进行比选，确定最经济且安全的施工方案。

施工验算：利用Midasgen及civil，对栈道桥面吊行走及吊装工况进行加固设计及验算；对梅华东路及香炉湾异形天桥进行施工全过程（含安装及卸载过程）仿真分析；对支撑措施、跨道路操作平台及支架底部基础、典型构件的吊装及吊耳进行验算，确保施工全过程安全可靠。

凤凰山山地步道施工验算

香炉湾人行天桥施工验算

协调管理：采用中建五局自主研发的BIM协同管理云平台，充分发挥中建五局全产业链优势，在平台上进行材料精细化管理、分包管理等各专业协调管理，确保项目高效有序运行。

中建五局BIM协同云平台（a）

中建五局BIM协同云平台（b）

进度管理：采用BIM技术导出待安装构件清单，编制构件进场计划和安装计划，明确每根构件的进场时间，确保进度可控。

编制施工进度计划

导出进度计划清单

利用大疆无人机累计航拍500余次，产生数万张高清照片，动态调整现场平面布置，动态掌握实时进度，及时纠偏。

无人机航拍（a）

无人机航拍（b）

成本管控：合理的分段分节可降低运输及现场吊装成本；提高支撑胎架的周转使用，可节约成本；利用BIM模型快速提取各施工阶段工程量，为成本计划、分包结算、业主结算等提供准确数据支持。

Tekla导出工程量

tekla分段分节

胎架周转使用

质量安全管理：项目管理人员用BIM平台辅助进行现场质量验收，形成验收信息及可追溯记录。

BIM平台辅助验收

在模型中找到施工过程中存在的所有危险源，对安全兜网、生命线、操作平台等进行模块化布置，保证施工安全。

安全设施模块化布置（a）

安全设施模块化布置（b）

绿色施工：利用GIS倾斜摄影三维重建技术建立原始地貌模型，并实时与现场进行对比分析，为便道开挖，土方回填等过程绿色施工提供保障，确保绿水青山就是金山银山。

三维扫描模型

便道开挖

自然灾害预防：利用GIS倾斜摄影三维重建技术建立原始地貌模型，对现场及拟建的建筑物空间数据进行建模分析，利用计算机可分析出不同坡度的分布及场地坡向，区分可适宜建设与不适宜建设区域，降低建设地域发生自然灾害的可能性。

三维扫描模型（a）

三维扫描模型（b）

经实例证明，在山地步道多结构桥梁中运用BIM技术能有效解决传统施工中存在的各种通病问题，为今后类似项目提供了一个很好的解决方案。