龍建路橋建起中俄貿(mào)易線——黑龍江大橋

 

 

　　黑河—布拉戈維申斯克黑龍江（阿穆爾河）大橋總投資24億元，連接中國黑河市與俄羅斯布拉戈維申斯克市，是中國東北地區(qū)與俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)貿(mào)易路線上的首條公路通道。這條全長(zhǎng)19.9公里的路線包括一座1,284米長(zhǎng)的斜拉橋，該橋跨越生態(tài)環(huán)境敏感的黑河流域。項(xiàng)目地處高寒地區(qū)，晝夜溫差大，對(duì)環(huán)保要求非常高。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)制定了一個(gè)為期三年的浩大施工計(jì)劃。龍建路橋股份有限公司作為工程施工總承包商，實(shí)施了基于Bentley平臺(tái)的BIM方法，完成項(xiàng)目交付。ProjectWise的協(xié)同式施工管理和信息共享平臺(tái)優(yōu)化了項(xiàng)目協(xié)作，使得項(xiàng)目管理效率提升了25%。

 

 

　　早在28年前，中俄雙方就已經(jīng)開始為從中國黑龍江省到俄羅斯阿穆爾州建設(shè)一座公路大橋的計(jì)劃展開了會(huì)談。談判代表們就首條跨黑龍江（俄羅斯稱之為阿穆爾河）公路通道以及協(xié)同設(shè)計(jì)和施工項(xiàng)目的后勤事宜達(dá)成了共同愿景?？⒐ず?，該橋不僅將成為中蒙俄經(jīng)濟(jì)走廊的重要通道，而且還將成為絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的重要組成部分。大橋建成通車后，通往俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)的貿(mào)易路線將縮短3,500公里，貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量也將提升10倍，從而推動(dòng)貿(mào)易向中國黑河和俄羅斯庫頁島地區(qū)符拉迪沃斯托克以外的港口城市擴(kuò)展。兩國元首于2015年9月就跨黑龍江公路通道的建設(shè)事宜簽署了協(xié)議。項(xiàng)目在2016年11月開始開工建設(shè)，并計(jì)劃于2019年10月通車。根據(jù)協(xié)議，中方負(fù)責(zé)建造中方境內(nèi)長(zhǎng)約6.5公里的路線，起點(diǎn)位于黑河市郊的長(zhǎng)發(fā)屯；俄方負(fù)責(zé)建造13.4公里長(zhǎng)的路線，起點(diǎn)位于卡尼庫爾干村。另外，俄方團(tuán)隊(duì)還負(fù)責(zé)兩段橋梁的連接工作。

 

 

　　龍建路橋是一家隸屬于黑龍江省建設(shè)集團(tuán)的國有企業(yè)，憑借著諸多令人矚目的路橋建設(shè)項(xiàng)目在全球享有盛譽(yù)。承包商采用頂推施工工藝完成該矮塔斜拉橋的施工。這種方法不但可節(jié)省時(shí)間、成本和空間，同時(shí)還可最大限度地減少對(duì)環(huán)境敏感區(qū)域的影響。

 

　　現(xiàn)場(chǎng)情況給施工進(jìn)度帶來了許多阻礙，包括季節(jié)性極端天氣、冰流、航道寬度受限以及受保護(hù)流域等。為了克服困難并確保項(xiàng)目如期交付，該團(tuán)隊(duì)必須完成以下幾個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)：在工期十分緊張的情況下快速構(gòu)建橋梁模型；為實(shí)現(xiàn)所有工程設(shè)計(jì)信息的管理和交換創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字化環(huán)境；明確BIM策略以對(duì)采用頂推工藝的橋梁施工進(jìn)行三維監(jiān)控。

 

　　顯然，應(yīng)對(duì)這些問題的解決方案就是采用BIM方法來進(jìn)行橋梁施工的有效管理。Bentley不但為龍建路橋提供了執(zhí)行土木工程施工任務(wù)所需的應(yīng)用程序，同時(shí)還為參與該項(xiàng)目的其他施工單位提供了技術(shù)支持和綜合解決方案。

 

 

　　本項(xiàng)目引入了Bentley平臺(tái)作為施工管理的有效工具，同時(shí)龍建路橋積極組織BIM技術(shù)培訓(xùn)，目標(biāo)是在確保達(dá)到明確的成本、質(zhì)量和安全目標(biāo)的同時(shí)，減少材料浪費(fèi)、有效部署機(jī)械并高效利用人力資源。

 

　　項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了標(biāo)準(zhǔn)化的三維設(shè)計(jì)建模方法，使團(tuán)隊(duì)成員得以高效協(xié)作。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)利用OpenBridgeModeler對(duì)連續(xù)梁精確建模，確保滿足所需精度，利用OpenRoads路線平縱功能實(shí)現(xiàn)了子結(jié)構(gòu)的精確定位，定制各類結(jié)構(gòu)物多達(dá)60余種。與傳統(tǒng)方法相比，實(shí)施的參數(shù)化建模技術(shù)使團(tuán)隊(duì)的工作效率提升50倍。團(tuán)隊(duì)利用RMBridge的有限元分析模擬了樁基、主梁和其他結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了水工平臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、硬度和穩(wěn)定性。借助ProStructures對(duì)鋼結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)鋼筋精確建模，減少了材料浪費(fèi)和返工，從而節(jié)省材料30噸。

 

　　基于ProjectWise實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪、場(chǎng)地、路基、橋梁等專業(yè)的信息互通及協(xié)同設(shè)計(jì)。通過與MicroStation搭配使用，ProjectWise成為5D施工信息管理(CIM)平臺(tái)，創(chuàng)建了一種可讓所有參與者實(shí)時(shí)共享、查看和更新信息的通用數(shù)據(jù)環(huán)境。這種協(xié)作環(huán)境不但使建模效率提高了35%，還使各管理團(tuán)隊(duì)也加快了決策速度。

 

　　MicroStation實(shí)現(xiàn)了進(jìn)度跟蹤、頂推監(jiān)測(cè)、質(zhì)量報(bào)驗(yàn)、成本管理、安全檢查的項(xiàng)目5D管理環(huán)境。實(shí)時(shí)的審查和批準(zhǔn)功能使團(tuán)隊(duì)得以更快速地開展后續(xù)工作。通過Navigator應(yīng)用，完成了項(xiàng)目進(jìn)度合理性分析，減少了時(shí)間維度上的沖突，改進(jìn)了施工進(jìn)度安排，使項(xiàng)目在規(guī)定時(shí)間內(nèi)得以完成。

 

 

　　ContextCapture的實(shí)景建模功能在數(shù)字化地形建模和場(chǎng)地規(guī)劃以及安全性和數(shù)字資產(chǎn)管理方面發(fā)揮了重要作用。場(chǎng)地的三維實(shí)景模型優(yōu)化了建筑與設(shè)備關(guān)系和場(chǎng)地利用率。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用LumenRT快速直觀展示該項(xiàng)目，增強(qiáng)項(xiàng)目的表現(xiàn)力，為政府及社會(huì)各界參觀人員提供真實(shí)三維體驗(yàn)環(huán)境。

 

　　項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用可視化功能傳達(dá)復(fù)雜的工作程序并提供可視化數(shù)據(jù)。iModel、3DPDF和3D打印、施工模擬動(dòng)畫繪制以及虛擬實(shí)景應(yīng)用程序加深了對(duì)設(shè)計(jì)意圖、項(xiàng)目進(jìn)度和預(yù)期結(jié)果的了解。這些功能大大促進(jìn)了中俄各方諸多管理層之間的相互溝通和交流。用于技術(shù)項(xiàng)目管理的可視化技術(shù)可減少花在會(huì)議和檢查上的時(shí)間，提升質(zhì)量保證。由于減少了沖突，使項(xiàng)目在規(guī)定時(shí)間內(nèi)得以完成。

 

 

　　龍建路橋利用Bentley應(yīng)用程序攻克了施工周期緊張和工作環(huán)境復(fù)雜的雙重挑戰(zhàn)。BIM工作流使工作效率提高了25%。另外，團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目的每個(gè)階段也都實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的收益，包括精確的三維模型、最佳的材料數(shù)量計(jì)算工具以及人員和機(jī)器的有效部署，從而減少了返工，節(jié)約了成本。

 

　　Bentley應(yīng)用程序優(yōu)化了橋梁設(shè)計(jì)，從而確保達(dá)到結(jié)構(gòu)的形式和功能目標(biāo)，并實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益和資源有效利用。通過進(jìn)行場(chǎng)地規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)合理布置流域內(nèi)施工區(qū)域，節(jié)約用地620平方米，從而減小了在敏感流域中的占地面積。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)綜合使用Bentley土木交通解決方案，節(jié)約項(xiàng)目占地770平方米，節(jié)約費(fèi)用10萬元。Bentley的參數(shù)化建模功能使錯(cuò)誤和返工得以減少，從而節(jié)省了工程資源。人力投入已減少40個(gè)工作日，數(shù)字化管理系統(tǒng)可節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)施工組織協(xié)調(diào)及報(bào)驗(yàn)時(shí)間約30%。使用Bentley應(yīng)用程序計(jì)算的材料數(shù)量確保了采購部門能夠按準(zhǔn)確數(shù)量進(jìn)行采購。節(jié)約材料用量30噸，節(jié)約費(fèi)用約10萬元。

 

　　該項(xiàng)目之所以能夠在現(xiàn)場(chǎng)如期完成進(jìn)度，支持BIM的施工管理平臺(tái)功不可沒。到目前為止，龍建路橋已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)重要目標(biāo)，主材材料損耗率降低了1個(gè)百分點(diǎn)，控制在1%以下，機(jī)械使用效率以及勞務(wù)人員施工效率分別提高15%，進(jìn)度偏差率不超過50萬元。完工后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)會(huì)將基于實(shí)景模型的資產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫移交給業(yè)主，以供在運(yùn)營和維護(hù)管理階段中使用。龍建路橋?qū)⒗^續(xù)應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)步，為其未來的橋梁項(xiàng)目制定一系列標(biāo)準(zhǔn)、流程和規(guī)范。

 

　　大橋建成后，將極大促進(jìn)中俄兩岸經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。預(yù)計(jì)到2020年，兩岸間客貨運(yùn)輸量將分別達(dá)到148萬人次和309萬噸，比目前分別增長(zhǎng)2倍和10倍，這將為中國的“一帶一路”倡議做出重要貢獻(xiàn)，也必將推動(dòng)中國東北地區(qū)的振興。

 

　　“Bentley軟件的全面技術(shù)解決方案提供的管理和協(xié)作功能，幫助提升綜合管理效率25%，同時(shí)幫助應(yīng)對(duì)復(fù)雜的施工環(huán)境帶來的工程挑戰(zhàn)。”——龍建路橋股份有限公司，技術(shù)研發(fā)中心主任，梁旭源

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