甌江北口大橋：采用“BIM+互聯(lián)網(wǎng)”全生命周期信息化協(xié)同管理的橋梁工程

溫州甌江北口大橋項(xiàng)目(簡(jiǎn)稱“本項(xiàng)目”)是甬臺(tái)溫高速公路復(fù)線和溫州市南金公路兩大項(xiàng)目跨越甌江的控制性工程，其中甬臺(tái)溫高速公路復(fù)線是國(guó)家高速公路G15W3的重要組成部分;南金公路是國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃中新增G228國(guó)道在浙江省境內(nèi)的重要組成部分。本項(xiàng)目是目前我國(guó)乃至世界上技術(shù)難度最大、建造工藝最為復(fù)雜的橋梁之一，主橋?yàn)?ldquo;三塔四跨雙層鋼桁梁”懸索橋(主纜跨度230+800+800+358m)，高速公路位于上層，南金公路位于下層，結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，系國(guó)內(nèi)外首座三塔四跨雙層鋼桁梁懸索橋。

甌江北口大橋是國(guó)內(nèi)首個(gè)采用“BIM+互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)進(jìn)行全壽命周期信息化協(xié)同管理的橋梁工程。

這項(xiàng)技術(shù)可以將現(xiàn)場(chǎng)沉井施工、索塔施工、主纜架設(shè)、錨碇施工、鋼桁梁安裝等分部分項(xiàng)工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施進(jìn)度實(shí)時(shí)上傳至平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)可視化、系統(tǒng)化、科學(xué)化管理，以達(dá)成橋梁建管養(yǎng)信息無(wú)縫銜接。

以中塔鋼殼沉井加工制作為例

設(shè)計(jì)階段用3D模型能更直觀的表述工程結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)工程自動(dòng)算量，協(xié)助吊裝程序由36次優(yōu)化到18次，首節(jié)鋼沉井制作僅用3個(gè)月就順利完成了。而在沉井注水著床過(guò)程中，BIM手機(jī)端載入沉井姿態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，協(xié)助各參建方實(shí)時(shí)查看沉井厘米級(jí)偏差，及時(shí)糾偏，確保精準(zhǔn)定位。據(jù)監(jiān)控顯示，超大鋼沉井最終的中心偏差為11厘米，小于44厘米的控制值，水平角度偏差為0.21°，小于1°的控制值，達(dá)到了國(guó)內(nèi)水中超大沉井定位著床精度控制的新高度。

大橋的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，甌江北口大橋的任何創(chuàng)新突破，都離不開強(qiáng)而有力的技術(shù)支撐。為了確保大橋建設(shè)的科學(xué)合理性和解決大橋建設(shè)中的技術(shù)難題，甌江北口大橋的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)國(guó)內(nèi)10家在懸索橋設(shè)計(jì)、施工及科研方面經(jīng)驗(yàn)豐富的單位進(jìn)行了兩輪科研課題的征詢，共征集科研課題29個(gè)。最后篩選出了“基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+BIM技術(shù)的建養(yǎng)一體化信息平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”、“三塔四跨雙層鋼桁架懸索橋結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造與設(shè)計(jì)參數(shù)研究”、“強(qiáng)潮河口深厚軟土土層超大型沉井基礎(chǔ)施工關(guān)鍵技術(shù)研究”、“強(qiáng)臺(tái)風(fēng)登陸地區(qū)雙層大節(jié)段鋼桁梁整體架設(shè)與安裝施工關(guān)鍵技術(shù)研究”、“長(zhǎng)大橋梁智慧運(yùn)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究”等5大科研課題。

因地制宜

考慮到甌江北口大橋位于甌江入?？冢軓?qiáng)臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)潮涌、深厚軟土影響，以及受通航尺度大、航空限高嚴(yán)(甌江北口大橋南面臨近溫州機(jī)場(chǎng)，飛機(jī)起時(shí)對(duì)航空凈高有要求)、橋下又需要允許3萬(wàn)噸的貨船通行以及周邊環(huán)境等諸多因素制約，設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地首次選擇了“三塔四跨”雙層懸索橋，首次采用了混凝土結(jié)構(gòu)做中塔。再加上為節(jié)約使用過(guò)江通道資源，則采用了兩橋合建雙層方案。

一座大橋，并不是越新奇就越好，而是要找到適合這座橋的建設(shè)方案，因地制宜的設(shè)計(jì)和選擇橋梁的位置、橋型，以及結(jié)構(gòu)。

創(chuàng)新突破

甌江北口大橋之所以能成為世界級(jí)大橋，就是因其在技術(shù)和管理方面創(chuàng)造了在國(guó)內(nèi)首次選擇“三塔四跨”雙層鋼桁梁懸索橋，首次在多塔連跨懸索橋體系中采用大剛度混凝土中塔，首次在超強(qiáng)河口深厚軟土地區(qū)修建超大型沉井基礎(chǔ)等多項(xiàng)“第一”，而且部分技術(shù)工藝在國(guó)內(nèi)外尚無(wú)成熟先例可循，這就需要技術(shù)精湛的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和老師團(tuán)隊(duì)給予堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐和服務(wù)保障。

都說(shuō)技術(shù)創(chuàng)新是不斷發(fā)展進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)力。甌江北口大橋的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以創(chuàng)新技術(shù)為大橋的建設(shè)解決了諸多的難題。如為了解決三塔乃至多塔懸索橋核心技術(shù)——主纜與索鞍之間的抗滑移問題，浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院投入600多萬(wàn)與高校及科研單位合作開展大量研究工作，形成了從理論、制造，到工藝、質(zhì)控的一整套原創(chuàng)技術(shù)，并在國(guó)際上首次將這一“全豎向磨擦板防滑索鞍”技術(shù)運(yùn)用到了甌江北口大橋之上。

經(jīng)久耐用

從大橋的全局性和健康可持續(xù)發(fā)展出發(fā)，甌江北口大橋在運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)層面做了充分的考量。例如針對(duì)超限超載車輛威脅橋梁結(jié)構(gòu)安全與使用壽命的情形，將大橋和周圍路網(wǎng)進(jìn)行了統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，即通過(guò)采用主線高速預(yù)檢加場(chǎng)區(qū)精檢，以及非現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法等多樣化的手段控制超限車輛駛?cè)氪髽?，進(jìn)而確保橋梁的營(yíng)運(yùn)安全。

除此之外，為了方便大橋在運(yùn)營(yíng)期實(shí)現(xiàn)檢查和維護(hù)的便捷，專門設(shè)計(jì)了大橋健康安全監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了主梁檢查車、主梁上下層橋面檢修道，以及主纜、錨碇、鞍室的檢修通道和塔內(nèi)爬梯、電梯等，可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)到達(dá)隨時(shí)檢修。

而更值得一提的是，對(duì)于懸索橋最重要的承重構(gòu)件——主纜。據(jù)了解，為了減弱腐蝕性環(huán)境對(duì)主纜的影響，除在主纜外圍采用隔水密封防護(hù)外，還在鋼絲間充干空氣加以防護(hù)。同時(shí)，對(duì)于主纜的錨固系統(tǒng)，則采用可更換無(wú)粘結(jié)式多股成品索預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)，其成品索索體有環(huán)氧噴涂護(hù)層、PE內(nèi)外護(hù)套等多層防腐，索體間可灌干燥空氣，能有效保證其安全耐久性。

協(xié)調(diào)共生

無(wú)論是資源、生態(tài)，抑或是景觀設(shè)計(jì)，都是相互依存、相互滲透、相互影響、相互制約的。因而，在景觀設(shè)計(jì)上，甌江北口大橋的設(shè)計(jì)師們將大橋結(jié)構(gòu)造型元素充分的與溫州的自然環(huán)境、地域文化相融合，從橋外、橋內(nèi)兩個(gè)層面，分主橋、引橋，以及日景、夜景，進(jìn)行了寬視野、多視角的設(shè)計(jì)，并由此來(lái)提升大橋的建設(shè)品位和景觀效果。

橋外景觀層面，主要是從江中、岸上，仰視、俯視等多個(gè)視角來(lái)檢視甌江北口大橋的總體表現(xiàn)的。在充分尊重結(jié)構(gòu)需求的基礎(chǔ)上，對(duì)4跨吊方案和2跨吊方案進(jìn)行了細(xì)致地比選，綜合美觀、合理、造價(jià)、施工等諸多因素，最后決定選取效果較好的4跨吊方案。而被視作視覺焦點(diǎn)的中塔，更是花費(fèi)了不少的心血。為了讓甌江北口大橋主橋呈現(xiàn)出雄偉挺拔、剛?cè)岵?jì)、環(huán)境融合的最佳整體效果，專門研究了多種中塔A型開放角度對(duì)景觀的影響，同時(shí)對(duì)錨碇造型、橋塔、主梁色彩展開了大量的比選研究。

此外，作為主橋不可分割的引橋，從協(xié)調(diào)性和統(tǒng)一性的角度出發(fā)，決定采用線條柔和、墩頂弧線與斜腹板箱梁相承接、景觀過(guò)渡性好的花瓶墩造型。

在日夜景設(shè)計(jì)上，將重心聚焦在人的行車與視覺感受：如利用耐久性涂裝增加色彩，提升環(huán)境融合度、結(jié)構(gòu)表現(xiàn)力和大橋辨識(shí)度;通過(guò)勾勒線條和色彩變換，突出大橋的輪廓與立體感。

本項(xiàng)目高速公路起點(diǎn)位于黃華鎮(zhèn)，順接甬臺(tái)溫高速公路復(fù)線南塘至黃華段，跨甌江北口，止于靈昆島，接甬臺(tái)溫高速公路復(fù)線靈昆至閣巷段，路線長(zhǎng)約7.9公里，采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度100公里/小時(shí)，路基寬度33.5米;南金公路實(shí)施起終點(diǎn)分別接南金公路樂清段和靈昆段線位，路線長(zhǎng)約3.9公里，采用雙向六車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80公里/小時(shí)，路基寬度32米。本項(xiàng)目估算總投資約91億元，建設(shè)工期約60個(gè)月。

BIM模型在施工過(guò)程中的應(yīng)用可全面提升工程造價(jià)行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準(zhǔn)度的完成工程量計(jì)算工作。以上內(nèi)容就是“甌江北口大橋：采用“BIM+互聯(lián)網(wǎng)”全生命周期信息化協(xié)同管理的橋梁工程”，更多BIM熱點(diǎn)資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)“BIM實(shí)訓(xùn)”，也可點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載領(lǐng)取精品學(xué)習(xí)資料。