新白沙沱长江特大桥是我国高铁首批BIM设计施工试点项目之一。大桥地理环境复杂，为解决钢梁架设难题、检验施工方案可行性，利用BIM对钢梁架设方案和施工过程全面模拟，提高设计质量、降低安全风险，确保项目成功实施。

应用方向与应用点

为充分发挥BIM技术优势，研究团队将技术难度最大、施工风险最高的重庆侧边跨钢梁架设方案研究及实施过程控制作为BIM技术应用重点，以保证钢梁架设的安全、质量、效率、成本、环保等施工目标。

在BIM应用点中，对主体结构设计模型处理主要指将设计院提供的成桥状态BIM模型按确定的施工方案进行必要的分节、分段或构件编组，并赋予时间及状态属性，使其能在后续应用中按不同工况模拟并呈现施工过程及状态，属于施工阶段BIM应用的前处理工作。

BIM建模与组装

建模是开展BIM技术应用的准备工作之一，由于大桥结构复杂，施工临时设施、设备较多，除对主体结构模型按施工方案要求进行处理外，还需要完成各种临时设施及场地的建模，利用软件模拟钢梁杆件等材料吊装、运输、存放等过程的空间需求，合理布置场地。

BIM团队分工完成各单体模型创建，再利用软件装配功能按照统一的全局坐标系组装为一个整体。由于模型精确反映结构尺寸及相对位置，能全面模拟各构件安装过程和干涉情况，消除各种设计缺陷和人为错误，提高了设计质量。

设计采用Catia的BOM表功能，快速统计模型中各构件材料数量，提高了统计效率，配合出图功能完成二维图纸设计，且可输出为Excel表格，便于物资部门管理材料，为工程的材料采供和备料提供准确数据。

方案模拟与优化

钢梁架设涉及大量起重作业，作业大多在高空或水上进行，存在较大安全风险，使用传统平面设计方法往往不够准确、全面。根据设备参数建立的施工机械模型可实现精确控制，通过定义模型的机构运动方式，模拟、验证钢梁吊装方案。

施工过程模拟主要在Delmia仿真平台进行，通过对钢梁各构件和吊装单元赋予时间属性、定义运动轨迹和显示控制，生成连续的生长动画，表达主体结构安装过程。

重庆侧边跨钢梁拼装与跨线顶推施工交替进行，设计人员根据成桥状态下各段钢梁最终位置推导该段钢梁拼装顺序，应用BIM全面模拟钢梁构件存放、运输、吊装等运动轨迹、钢梁顶推过程等。

最初架设方案，首先在主塔墩3#墩横梁拼装架梁吊机临时支架，然后拼装额定起重能力70t的360°全回转架梁吊机，再利用吊机拼装首段钢梁，架梁吊机走行至钢梁上，拆除架梁吊机临时支架，再从栈桥上取梁架设其他节间钢梁。

Delmia动态模拟发现诸多影响钢梁架设安全及拼装效率的问题，如架梁吊机在取梁与拼装状态吊机扒杆变幅角度变化过大、起吊过程中架梁吊机扒杆无法旋转过主塔等。研究决定，修改钢梁架设方案，并对其重新模拟和优化处理，有效解决安全隐患、提高作业效率，并据此制定出详细的作业流程和施工步骤，保证施工方案顺利实施。

按照同样流程，对贵阳侧主塔墩3#墩钢梁拼装与挂索过程进行模拟，并根据各工况的计算分析和模拟中发现的问题进行优化处理。

来源：铁路BIM联盟

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