來源：重慶日報
時間： 2020-09-01 06:53:29 | 記者：廖雪梅 楊永芹 | 編輯：肖福燕
7月1日上午，白居寺長江大橋主橋鋼桁梁首根桿件起吊，標(biāo)志著世界最大跨度的公軌兩用鋼桁梁斜拉橋主橋開始上部結(jié)構(gòu)施工。該項目利用BIM技術(shù)在計算機上建立模型，并推導(dǎo)出鋼筋配料單、空間模板控制參數(shù)等，建造出84層樓高的橋塔。記者 羅斌 攝/視覺重慶
7月29日，兩江數(shù)字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園照母山片區(qū)，現(xiàn)代建筑太陽座扭了一個“小蠻腰”。該項目南立面單層扭擰角度最高達到了8.8度/層，遠超同類項目。記者 張錦輝 攝/視覺重慶
8月21日凌晨1點，重慶市快速路二橫線西段項目跨渭井、蔡歌鐵路線主線橋，實現(xiàn)“五橋同轉(zhuǎn)”。圖為五橋轉(zhuǎn)身過程中。記者 羅斌 攝/視覺重慶
重慶，一個極具特色的立體城市。這里不僅有高低錯落的街道，高聳入云的建筑，還有千姿百態(tài)的橋梁，“上天入地”的軌道交通……現(xiàn)代化的城市建設(shè)，造就了重慶與眾不同的風(fēng)景。
實際上，以前由于施工技術(shù)不成熟，重慶修的建筑大多中規(guī)中矩。但近年來，重慶已涌現(xiàn)出更多、更新奇的地標(biāo)建筑甚至高難度項目。
這些“魔幻工程”的背后，是什么在作技術(shù)支撐?
84層樓高的橋塔怎么建 用BIM在軟件上先“過”一遍
大橋鋼桁梁重約4.43萬噸，超過“鳥巢”的鋼用量;光橋塔就有236米高，相當(dāng)于84層樓……位于大渡口和巴南區(qū)之間的白居寺長江大橋，不僅有中心城區(qū)的最高橋塔，也是世界最大跨度公軌兩用鋼桁梁斜拉橋。
80多層樓高的橋塔怎么建?
“BIM(建筑信息模型)技術(shù)功不可沒。”中交二航局白居寺大橋項目部副總工程師楊成洪介紹，比如，白居寺大橋的橋塔為空間多曲面水滴形混凝土結(jié)構(gòu)。要做出空間異形結(jié)構(gòu)，以前，大部分橋梁項目的異形段都以直線段代替曲線，形成類似曲線的直線建筑——這需要人工為每個斷面畫圖，再通過斷面尺寸推算鋼筋長度，費時費力不說，施工精度還不高。
“BIM技術(shù)的運用，實現(xiàn)了真正的曲面建造。”他說，項目部利用BIM技術(shù)在計算機上建立模型，并推導(dǎo)出鋼筋配料單、空間模板控制參數(shù)等，“相當(dāng)于在軟件上先建設(shè)了一遍。”
此后，針對大橋復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，用信息化技術(shù)給工人進行“可視化交底”，不僅提高了施工效率，也將施工精度控制在毫米級。
值得一提的是，該項目自建設(shè)之初就引入了“智慧工地”技術(shù)。
“以前的建筑工地塵土飛揚，建筑材料堆放雜亂，工人晴天一身土、雨天一身泥。”楊成洪說，引入“智慧工地”技術(shù)后，工人進出工地或掃碼或“刷臉”;鋼筋上有“身份證”，隨時可以溯源;工地還有聲噪和PM2.5監(jiān)測，有霧炮降溫降塵;管理者足不出戶即可通過手機端查看工程建設(shè)情況;智能系統(tǒng)會根據(jù)一線管理人員上傳的問題清單，自動提醒相關(guān)人員關(guān)注工作進度及安全質(zhì)量整改情況……
像白居寺大橋一樣，我市許多大型橋梁建設(shè)都用上了“智慧工地”、BIM等高科技。
高樓如何扭出漂亮“小蠻腰” 3D激光掃描取得精準(zhǔn)數(shù)據(jù)
如果說白居寺大橋展示的是重慶橋梁的宏偉氣勢，位于兩江新區(qū)幸福廣場旁邊的太陽座則展示了山城建筑的時尚之美。
太陽座的外觀設(shè)計命名為“光之舞”，建筑外觀給人一種大樓正在“扭腰”的感覺——它的塔樓南北立面成扭曲造型，南立面單層扭擰角度最高達到8.8度/層，部分樓層甚至向內(nèi)凹了近6.5米，如此扭曲幅度在全國都是非常罕見的。
要讓高樓扭出“小蠻腰”的效果，施工人員沒有像傳統(tǒng)施工方式一樣，把曲線分解成多段直線，也沒有在現(xiàn)場敲敲打打，大量的數(shù)據(jù)分析工作都是在主體結(jié)構(gòu)及玻璃幕墻安裝前進行的。
高科集團相關(guān)負責(zé)人介紹，太陽座塔樓有201.5米高，39層樓，主體結(jié)構(gòu)為鋼管混凝土柱—型鋼混凝土外框架—鋼筋混凝土核心筒組成的混合結(jié)構(gòu)，其施工采用了鋼結(jié)構(gòu)智能測量技術(shù)、鋼結(jié)構(gòu)虛擬拼裝技術(shù)、基于BIM的現(xiàn)場施工管理信息技術(shù)等7大項17個子項技術(shù)。
鋼結(jié)構(gòu)施工方面，工程人員運用Tekla軟件建立起太陽座塔樓的空間三維結(jié)構(gòu)模型，提取每一段鋼柱的參數(shù)，返到加工廠生產(chǎn)模型，并在電腦上進行預(yù)拼裝，再到現(xiàn)場拼裝。
太陽座使用的扭曲單元板塊達到1709塊，不僅考驗玻璃幕墻生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)能力，也考驗施工人員對掛點位置的準(zhǔn)確判斷。工程人員不僅采用BIM技術(shù)對幕墻的構(gòu)造進行建模，還用3D激光掃描技術(shù)獲取現(xiàn)場土建結(jié)構(gòu)的信息，在軟件上對掃描數(shù)據(jù)進行處理，生成點云模型，由點云模型形成了每層樓的精準(zhǔn)輪廓圖，不僅使得生產(chǎn)廠家可以生產(chǎn)出更為準(zhǔn)確的幕墻外形，還獲得扭曲單元板塊安裝的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
隨后，施工人員采用大型卷揚機將板塊吊上空中，使用攬風(fēng)繩進行限位，在屋頂架設(shè)環(huán)形軌道，并用軌道進行水平轉(zhuǎn)運后，將這些扭曲幕墻一一安裝到位。
太陽座的“小蠻腰”在重慶并非個例。渝北區(qū)仙桃數(shù)據(jù)谷內(nèi)，還有6棟建筑扭成了“麻花”。在那里，還有3棟建筑的頂部被玻璃圓環(huán)連在一起，形成巨大的“指環(huán)王”，重慶這些魔幻建筑的背后，都有“智慧工地”和智能化支撐。
挖隧道碰到復(fù)雜地質(zhì)狀況 智能設(shè)備每15分鐘監(jiān)測一次斷面
重慶地貌以丘陵、山地為主，山地面積占76%。這里不僅樓房和橋梁修建極具特色，隧道和公路施工同樣具有挑戰(zhàn)性。
合璧津高速控制性工程九峰山隧道全長3083米(左右分離式)，穿越煤層、溶洞、煤礦采空區(qū)等，涌水、突泥比較嚴重，軟弱圍巖占比高，圍巖等級差，堪稱“西南地區(qū)地質(zhì)狀況博物館”。
施工人員在隧道建設(shè)中使出了“十八般武藝”。比如，去年6月，九峰山隧道左線的施工人員用超前鉆機對前方進行地質(zhì)探測時，發(fā)現(xiàn)隧道前方60米處極可能存在巨大溶洞。
“溶洞是隧道施工中的一大‘攔路虎’。如果不能精確預(yù)測溶洞情況，極易發(fā)生突水、突泥事故，甚至導(dǎo)致斷面坍塌。”中鐵十一局九峰山隧道項目部人士介紹， 以前，人工施工無法提前預(yù)知地質(zhì)情況，挖到溶洞需要立即停止施工，再制定新方案，至少耽誤工期一個月。
為攻克這個施工難題，項目部采用了一系列智能設(shè)備：超前地質(zhì)鉆孔技術(shù)，探測前方約60米的地質(zhì)情況;三維可視化地質(zhì)預(yù)報，提前探測掌子面前150米圍巖、不良地質(zhì)及隧道富水等信息;三維成像、孔內(nèi)攝影等技術(shù)手段，更是提前給溶洞照了三維圖像，建立起身份檔案……
通過大數(shù)據(jù)分析，項目部得出結(jié)論：他們碰到的溶洞系大型溶腔溶洞，直徑約6米，洞內(nèi)無水。施工人員根據(jù)這些數(shù)據(jù)制定出施工預(yù)案，大大降低了地質(zhì)災(zāi)害事故發(fā)生概率。
再比如，對隧道內(nèi)部進行監(jiān)控并及時預(yù)警，也是九峰山隧道施工的一大亮點。
“以前，隧道內(nèi)監(jiān)控量測主要依靠人工采集數(shù)據(jù)。監(jiān)測人員用腿丈量、用眼睛察看、靠經(jīng)驗說話，存在測量頻次低、人員投入大、數(shù)據(jù)不能及時整理和反饋至施工一線等問題，無法及時預(yù)警。”九峰山隧道項目部負責(zé)人表示，九峰山隧道施工啟用自動檢測技術(shù)、人工智能技術(shù)，通過在監(jiān)測斷面設(shè)置無線自動監(jiān)控量測儀，每15分鐘自動監(jiān)測一次補檢斷面，每天可完成96次量測數(shù)據(jù)采集。而要做到類似的一次監(jiān)測，以前起碼需要3人、花費半天時間。
不僅如此，現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)還會上傳至監(jiān)控量測預(yù)警云平臺，經(jīng)過智能分析對比，對超限數(shù)據(jù)及時傳送至現(xiàn)場報警設(shè)備，實現(xiàn)實時預(yù)警功能。
市交通局人士介紹，我市許多在建高速公路、鐵路隧道項目通過互聯(lián)網(wǎng)、BIM、大數(shù)據(jù)平臺、三維成像、VR、3D打印新技術(shù)，保障了工程建設(shè)的高效推進。
市住房城鄉(xiāng)建委人士表示，我市將以實施智能建造為重點，全力推動建筑業(yè)數(shù)字化，利用互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)新應(yīng)用對傳統(tǒng)建筑業(yè)進行全方位、全角度、全鏈條的改造，進一步提升建造行業(yè)的質(zhì)量、安全和效率，助推城市建設(shè)更加精細、城鄉(xiāng)生活更加宜居。
數(shù)讀>>>
1500個
2020年，全市將建設(shè)“智慧工地”1500個、BIM“智慧工地”360個
15%
2020年，全市裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到15%以上。其中，中心城區(qū)達到30%以上，新建商品房工業(yè)化裝修比例達到20%以上
100個
2020年，我市計劃建設(shè)“智慧小區(qū)”100個
(數(shù)據(jù)由市住房城鄉(xiāng)建委提供)
https://epaper.cqrb.cn/html/cqrb/2020-09/01/004/cqrb20200901004.pdf