中鐵設計采用 Bentley BIM 解決方案 設計智能化的京張高鐵

 

 

　　京張高鐵項目作為國家規(guī)劃實施的重點建設項目，是“八縱八橫”京蘭通道的東段，同時也是2022年北京——張家口冬奧會的重點配套交通基礎設施。本次京張高鐵全線BIM項目的工作范圍是：北京至張家口鐵路正線，全長170.769km，共有71段路基，64座橋梁，10座隧道，10座車站。從2014年到2019年，歷時五年完工。

 

　　京張高鐵具有深厚的歷史底蘊。中國鐵路之父詹天佑先生主持修建的京張鐵路是中國人自己設計的第一條鐵路；2019年京張高鐵開通運營后，將成為世界上第一條智能運營的高鐵線路。

 

　　中鐵工程設計咨詢集團有限公司（簡稱“中鐵設計”）承擔了京張高鐵項目的總體設計和BIM總體任務。這是一家集工程規(guī)劃、勘察、設計、咨詢、總承包、監(jiān)理、產(chǎn)品和科研開發(fā)于一體的特大型綜合勘察設計咨詢企業(yè)，始終注重科技創(chuàng)新，持有有效專利202項，所承擔項目中獲國家級獎139項。2018年10月，中鐵設計在倫敦召開的縱覽基礎設施2018大會上向國際專家和評委展現(xiàn)了京張高鐵BIM項目，并以“推進軌道交通領域協(xié)同數(shù)字工作流”奪得工程界“奧斯卡”光輝大獎賽特別榮譽獎。

 

 

　　接手京張高鐵項目，中鐵設計深刻認識到使命光榮，任務艱巨。這條線路不僅要經(jīng)過高寒、大風沙等復雜的外部環(huán)境，還需要攻克八達嶺長城站等“一橋兩站三隧”重難點工程。例如八達嶺長城站建設在深達102米的地下，創(chuàng)造了許多世界之最：世界上規(guī)模最大的暗挖地下車站；國內(nèi)最復雜的暗挖洞群車站；國內(nèi)旅客提升高度最大的高鐵地下站；國內(nèi)單拱跨度最大的暗挖鐵路隧道。

 

　　對于如此復雜的項目，設計建設所參與專業(yè)包含線路、軌道、地質(zhì)、橋梁、隧道、變電、通信、防災、暖通、環(huán)保等23個主要專業(yè)，專業(yè)間協(xié)調(diào)難度大。

 

　　針對京張高鐵線路長、工程復雜、工程量大、涉及專業(yè)非常多等特點，中鐵設計選擇了以綜合性能力見長的BentleyBIM解決方案，打造智能京張、人文京張、綠色京張。

 

 

　　中鐵設計項目團隊通過利用ProjectWise、MicroStation、OpenRailDesigner、AECOsimBuildingDesigner、LumenRT等一系列Bentley軟件完成了BIM項目從工作環(huán)境搭建、全專業(yè)協(xié)同設計工作開展、模型審核、裝配、成果精細化管理及交付等一系列工作。

 

　　其中包括在MicroStationCONNECT版本平臺上研發(fā)基于中鐵設計自身編碼體系的全專業(yè)構件庫管理模塊，并利用參數(shù)化等技術實現(xiàn)專業(yè)模型的快速建立，大大提高了建模效率和模型質(zhì)量；利用LumenRT進行場景動畫展示，并以ProjectWise為基礎搭建了BIM協(xié)同設計和管理平臺，實現(xiàn)了各專業(yè)、各參與方、各階段設計數(shù)據(jù)與模型的高效協(xié)同。借助三維設計，統(tǒng)計出了比二維設計更加精準的道路工程量，優(yōu)于傳統(tǒng)簡單公式算法，能有效指導多個方案的工程量比較并利于直觀向建設方展示。

 

 

　　中鐵設計通過為京張高鐵制定標準流程來驅(qū)動信息交互，開展設計工作。制定語義標準對模型構件進行了編碼描述。利用工程實體數(shù)據(jù)庫中的結構化數(shù)據(jù)基礎，對設計成果進行精細化管理。為了實現(xiàn)這一創(chuàng)新方法，中鐵設計在鐵路BIM標準的基礎上結合需求定制了底層的流程標準、語義標準和數(shù)據(jù)標準。同時，利用這幾類標準作為基礎，也可以高效地完成專業(yè)間的協(xié)同工作管理，做到互提資料及時完整，傳遞數(shù)據(jù)簡潔高效，設計模型快速生成等。同時，高速鐵路設計規(guī)范在Bentley系列專業(yè)軟件中的固化，確保設計工作開展的標準化。

 

 

　　面對23個專業(yè)的參與，協(xié)同管理至關重要。Bentley面向工程項目全生命周期的解決方案，為本項目的順利實施提供了強有力的技術支持。

 

　　中鐵設計通過ProjectWise協(xié)同管理平臺幫助項目團隊在同一環(huán)境、同一標準下開展了各階段專業(yè)間及專業(yè)內(nèi)的協(xié)同工作。得益于Bentley產(chǎn)品系列中底層數(shù)據(jù)結構的統(tǒng)一及強大的應用拓展能力，通過ProjectWise工作空間托管的功能，將各專業(yè)建立的符號庫、線性庫、特征庫、材質(zhì)庫等協(xié)同資源進行統(tǒng)一集中管理，確保了各階段各類型數(shù)據(jù)交互的深度和效率，方便快捷的建立了專業(yè)間的關聯(lián)性。

 

 

　　中鐵設計管理者以前瞻的眼光、科學的決策致力推動BIM解決方案在京張高鐵的創(chuàng)新應用，并通過組織保障、二次開發(fā)等手段確保了項目的成功。

 

 

　　具有前瞻視野的企業(yè)領導來推動是這個項目成功的關鍵。中鐵設計黨委書記、董事長李壽兵親自進行戰(zhàn)略部署，組織召開動員會，王洪宇總經(jīng)理親自督導過問，專門安排主管生產(chǎn)的副總經(jīng)理蔣偉平來具體抓。同時，一個多能力融合的、吃苦耐勞的內(nèi)部團隊發(fā)揮了至關重要的作用。

 

　　中鐵設計為京張高鐵BIM項目構建了BIM中心、項目部和研發(fā)團隊的三合一架構。項目部及研發(fā)團隊能堅定不移地貫徹BIM中心傳達集團的BIM戰(zhàn)略方針及技術路線。同時項目部在遇到問題時，BIM中心和研發(fā)團隊也能及時的給予項目部充分的政策及技術支持。

 

 

　　面對鐵路BIM標準尚不完善的情況，中鐵設計積極發(fā)揮BentleyBIM綜合解決方案的技術優(yōu)勢，并通過二次開發(fā)，較好的適應了各種本土化標準的要求，成就了京張高鐵的BIM應用和項目建設。

 

　　各專業(yè)通過對既有軟件的深度學習，并結合專業(yè)知識，通過軟件標準定制及二次開發(fā)等手段，大大提高了工作效率。例如，地質(zhì)專業(yè)結合MicroStation，通過對軟件的二次開發(fā)，實現(xiàn)工作效率提高5倍以上，使得設計時間縮短了1000人工天。橋梁布跨二次開發(fā)插件，工作效率提高5倍，設計時間縮短800人工天。

 

　　本項目主要采用了ProjectWise軟件進行三維協(xié)同設計工作，在平臺上進行六個層級全專業(yè)工作分解，采用分級組裝的方法進行段落總裝，從而分別從模型創(chuàng)建、模型總裝、模型審核、設計檢查、設計修改、方案確定、成果交付等方面節(jié)省了大約3個月的設計時間。

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