BIM智能建造系列(六)桥梁绿色智能建造技术

BIM 智能建造系列（六）桥梁绿色智能建造技术 中国桥梁产业状态 我国是有着悠久历史的伟大国家。幅员辽阔，河道纵横交错， 著名的长江、黄河孕育了伟大的中华民族。我国古代桥梁辉煌成就 举世瞩目，在东西方桥梁发展史中占有崇高的地位。如今，我国也 有着巨大的桥梁产业体量。 铁路 • 截至 2015 年，铁路网规模突破 12.1 万公里，其中高速铁路营运 里程突破 1.9 万公里（世界第 1） • 到 2020 年，铁路网规模达到 15 万公里，其中高速铁路 3 万公 里 • 到 2025 年，铁路网规模达到 17.5 万公里，其中高速铁路 3.8 万 公里 • 特别是新建高速铁路线，部分线路桥梁比例高达 80% 城市轨道交通 • 截至 2014 年底，全国有 22 个城市建成地铁 95 条，运营里程达 到 2900 公里 • 到 2020 年预计将要再投入约 2.5 万亿元 • 建成轨道交通线网中，高架线所占比例均不小于 30%；郊区线 中，高架线的比例在 50%左右 轨道上的广东 • “十三五”期间，广东将安排重点项目 119 项，计划总投资 3.22 万亿元，重点推进十大建设工程 • 交通基础设施完成投资 1.2 万亿，新建成轨道交通约 2100 公 里、高速公路超过 4000 公里 • 估算桥梁总长超过 1000 公里，总投资达 800 亿 大型桥梁亮点 港珠澳大桥 全球唯一的深埋沉管隧道 为世界海底隧道工程技术提供了独特的样本 沪通长江大桥 建成后将成为世界上最大跨度的公铁两用斜拉桥 南京大胜关长江大桥 代表我国当前桥梁建造的最高水平 世界首座六线铁路大桥 绿色建造——桥梁工业化关键技术 随着高度城市化和持续的经济发展，世界各国在桥梁项目上的 投资正在不断飙升，我国桥梁建设也迎来了一个新高潮。桥梁工业 作为基础性建设行业，绿色建造技术在其中蓬勃发展。 随着桥梁载重和跨度的不断增大，桥梁体积也不断增大，原有 技术已不能满足桥梁施工工期要求，设计人员不断寻求新的建筑材 料和施工方法，以便桥梁满足各种情况需求，同时使建造成本更 低、建设周期缩短，预制装配式桥梁成为设计人员的首选，越来越 多的装配式桥梁得以应用。 桥梁装配化实施发展趋势（产业升级） • 整孔预制简支小箱梁——“工业 1.0” • 整孔预制箱梁——“工业 1.5” • 节段预制箱梁——“工业 3.0” 工业化整孔预制桥梁 黄韩侯铁路芝水沟特大桥 采用预应力混凝土节段预制胶接拼装 美国 Lin Cove Viaduct, North Carolina 节段预制施工现场 绿色建造实现目标： • 钢铁、水泥等主要建材节约 15% • 建筑尘埃等排放量减少 50% • 由工程建设引起社会问题减少 90% • 实现“由工地到车间，由建造到制造，由农民工到产业工人” • 引领其他行业的工业化进程 新一代信息化技术正不断地推动着桥梁工程向智能化方向发 展，从前期勘探设计，到施工建设，直至后期运营维护，新一代信 息化技术都发挥着日益重要的作用。 • BIM 技术（建筑信息模型） • GIS 技术（地理信息系统） • GPS 技术（全球定位系统） • RS 技术（遥感技术） • 现代网路与通讯技术 • 现代传感技术 • 海量信息显示技术 • 数据库技术 桥梁工业化综合信息管理平台 建立以 BIM 模型为基础，集合时间和项目管理的 5D 管理平 台。 • 项目参与方的信息共享 • 使监管方式由人工提升为自动化、智能化 • 提高项目的经济效益、社会效益和技术竞争力 桥梁预制过程的智能化 节段预制的核心技术是三维线形控制，而三维线形控制通过两 方面实现： • 节段预制三维线形控制系统 • 短线法预制液压模板 桥梁运输过程的智能化 利用二维码、物联网、北斗定位和云计算技术，对预制节段的 生产—制造—运输—架设等关键过程进行信息化、数字化、一体化 的管理。 桥梁架设过程的智能化 • 通过集成机电技术、液压技术、信息技术、自动控制技术、智能传感 技术打造综合性智能化机械设备 • 具备主动测量导向和纠偏的功能。主动、及时、科学的获取架设各过 程的安全状态，及时预警 • 监管方式由人工提升为自动化、智能化；管理模式由被动提升为主动 化、精细化 大型桥梁工程特点 • 参与单位多 • 协作性高 • 建设工期长 • 流动性强 • 技术水平高 • 易受外界干扰 • 规模大 • 资金投入高 • 自然因素 桥梁结构全生命周期智能管理平台优势 • 能够为项目全过程的各类决策提供科学依据，为产业链贯通提供 技术保障 • 支持工程环境、能耗、经济、安全等的分析和模拟，实现虚拟建 造 • 实现项目全过程的精细管理 • 能够实现工程项目全生命周期各阶段、各参与方、各专业之间的 信息交换、共享和协同工作 • 促进建筑领域生产和管理方式的变革，推动建筑工业化、信息化 和可持续发展 • 对推动建筑业技术升级和生产方式变革的作用和意义 平台特点 平台架构 随着桥梁智能建造技术的发展，桥梁建设一定会呈现巨大变化：未来桥梁会更先 进，包括材料、结构、工艺的创新发展；未来桥梁会更智慧，搭载物联网、大数 据、人工智能的新技术；未来桥梁会更具文化，更多的桥梁在保证功能性、安全 性前提下，与周边的环境更加和谐。对于未来，我们一起期待。