北盤江大橋的數字技術支撐

文/圖 貴州省公路工程集團有限公司 龍超慧

貴州省公路工程集團有限公司在北盤江大橋建造過程中創造性提出了“鋼桁梁整節段梁底軌道縱移懸拼施工新工藝”，并結合BIM信息化技術，輔助主梁架設新工藝創新應用，為橋梁建設進行動態管理和控制。BIM課題組研究成果榮獲2020年度中國公路學會“交通BIM工程創新獎”一等獎。

實用性：有效保證新工藝的安全、可靠、順利實施

基于BIM技術在貴州杭瑞高速公路北盤江大橋施工新工藝優化中的應用，研究團隊組織了BIM正向化設計、BIM虛擬施工模擬技術，實現施工風險管控，以及新工藝中不同工序空間碰撞性分析等BIM技術應用點，有效保證了新工藝的安全、可靠及順利實施，應用效果顯著。

——在項目建設前期，研究團隊利用地勘原始數據生成地形地貌曲面，精確計算橋址施工區域土石方差值，合理布置施工便道，確定棄取土坑位置，提出了施工場地最優規劃方案。

——運用BIM 4D功能對大橋構建過程進行了總工期模擬，根據交工時間要求反推主梁架設施工合理工期，細化主梁施工流水節拍，保證主橋工期目標實現。

——對“縱移懸拼施工新工藝”臨時結構建立了LOD 400細度模型族庫，為新工藝在其他山區大跨橋梁復制推廣應用，提供了BIM基礎模型族庫儲備。基于BIM虛擬施工模擬技術，預演施工新工藝全流程，及早發現工序銜接碰撞問題，優化施工方案臨時結構布置，達到了新工藝實施的可預見性與可控性效果。同時，基于BIM技術的可視化作業指導動畫演示（可視化交底），有效提高一線施工人員對施工工藝及關鍵工序的清晰認識，提升施工人員作業標準化水平，避免安全及質量事故發生。實際應用結果表明：主梁架設高差控制在1.5毫米內（約一個硬幣厚度），主跨最終實現精確合龍。

——結合施工監控單位對主橋施工階段線形及應力分析監測，運用有限元分析軟件對橋梁主體結構、新工藝臨時結構各工況進行了仿真模擬分析；嘗試應用“建模分析一體化”技術對縱移懸拼系統關鍵且復雜節點部件進行安全性分析，有效保證了新工藝施工的安全性。

——自主開發了基于B/S架構的橋梁BIM協同工作云平臺，通過Web瀏覽器及手機移動網頁端實現施工作業可視化指導、技術文件共享傳遞、遠程專家咨詢等多方協同管理目的，有效節約各方協調聯絡時間。

綜上所述，該項BIM技術應用成果在面向施工單位重點項目專項方案優化方面，具有廣闊的市場應用前景。

效益：社會和經濟效益均顯著

北盤江大橋BIM模型

橋梁模型安全性分析

縱移懸拼系統精細化模型

BIM虛擬施工指導現場精準安裝

已建成的杭瑞高速公路貴州省畢節至都格段（黔滇界）北盤江大橋為七跨連續鋼桁梁斜拉橋，橋跨布置為3×34+（80+2×88+720+2×88+80）米，總長1341.4米，總造價10.28億元。該橋由中交公路規劃設計院有限公司設計，貴州省公路工程集團有限公司承擔第T18合同段北盤江大橋（云南岸）施工任務，長沙理工大學承擔該橋的施工監控任務，長沙雅博工程技術發展有限公司承擔該橋施工新工藝BIM技術應用工作。施工單位創造性地提出，并實施了基于BIM技術的主梁架設新工藝技術研究，將BIM技術成功應用到該橋上，在高質量完成該橋建造的同時，取得了良好的經濟社會效益。

產生綜合經濟效益247.8萬元

在杭瑞高速公路貴州省畢節至都格段T18合同段鋼桁梁斜拉橋主梁架設中，基于BIM技術輔助施工工藝創新的具體應用，優化了節段空中拼接作業流程，極大節約了各方協調聯絡時間，加快了施工進度，縮短了工期，減少了空中作業時間和風險，提高了設備利用率，確保了大橋在峽谷中央精確合龍。按照一個鋼桁梁標準節段縱移懸拼施工平均4天/節段計算，較其他常規工藝節約2天/節段，總計節省2天/節段×29節段=58天（約2個月）。

此外，基于BIM技術實現新工藝施工組織的正向化設計，施工單位還利用現有資源整合開發了縱移懸拼整套吊裝設備，與常規施工工法比較，極大地節約了設備租賃費用；基于BIM技術可視化施工管理，有助于現場技術人員合理制定施工方案和計劃，優化施工資源，提升了橋梁施工精細化管理水平，極大地降低了施工企業現場管理費投入，降低了企業生產成本，節約了建設資金。根據工期對比、施工設備、管理間接費用投入對比分析，產生綜合經濟效益247.8萬元。

為同類橋梁施工技術和管理水平發展提供可靠依據

該課題運用BIM信息化技術，針對國際首創的“山區大跨橋梁鋼桁梁縱移懸拼架設”新工藝關鍵技術進行研究，為北盤江大橋的順利修建提供了卓有成效的數字技術支撐，為同類橋梁施工技術和管理水平的發展和完善提供了可靠的依據，具有十分重要的應用價值。

北盤江大橋是中國東西部大動脈——杭州至瑞麗高速公路最艱難的控制性工程，它的順利完工，不僅打通了事關區域發展大局的最后節點，使云南宣威城區到貴州六盤水的車程從5小時縮短為1小時，還打通了“黔貨出山”和來黔旅游的快速通道，為促進地方經濟社會發展和擴大長三角經濟輻射能力提供了強有力的支撐。

世界第一高橋——杭瑞高速公路北盤江大橋

西藏拉薩河大橋

貴州省畢威高速公路赫章互通立交美輪美奐

貴州公路集團：60余年修建7000多公里公路

貴州省公路工程集團有限公司（簡稱“貴州公路集團”）是貴州省人民政府批準成立的國有獨資公司，是貴州交通系統骨干企業，具備住房和城鄉建設部核定的公路工程施工總承包特級、工程設計公路行業甲級、市政公用工程施工總承包一級、橋梁工程、隧道工程、公路路面工程、公路路基工程等多項專業承包壹級資質，被貴州省交通運輸廳評為“貴州交通建設市場信用評價AA級企業”,被中國公路建設行業協會評為“公路建設行業誠信百佳企業”。先后獲得全國“五一勞動獎狀”“五四紅旗團委”、貴州省“五一勞動獎狀”，多次被國家市場監督管理總局評為“全國守合同重信用單位”，連續多年被評為“貴州企業100強”和“貴州省AAA級誠信企業”。在全國施工企業信用評價中，成為榮獲AA信用級別最多的省級施工企業之一。

貴州公路集團前身是原交通部部屬第一工程局第一、第二工程處，在20世紀50年代參與了舉世聞名的川藏公路建設和重慶九龍坡港口工程建設，援助過老撾、也門、布隆迪等國際公路建設。1958年奉命來到貴州，從事公路、橋梁、隧道建設，至今已有60多年的光輝歷史。

截至目前，貴州公路集團已在國內外修建了7000多公里各種等級公路和1200余座各種類型的橋梁和隧道。其中包括貴州省內的都安、六威、羅望、花安、平羅、貴新、廈蓉、仁赤等高速公路項目。同時，還在云南、廣西、寧夏、新疆、甘肅、廣東、西藏、重慶等全國20個省、市、區參與基礎設施建設。

在承建交通基礎設施過程中，貴州公路集團不斷完善投融資項目管理制度，重心逐步由傳統模式向PPP等模式轉變。以PPP模式投資建設了貴州省畢威高速公路、松銅高速公路、盤興高速公路、東清高速公路、興義環城高速公路，福建省漳州沿海大通道漳浦段，云南省云鳳高速公路、大南高速公路等項目。據統計，貴州公路集團直接投資的基礎設施建設項目總金額達700余億元。

全國綠色低碳示范高速公路——盤興高速公路

2019年，貴州公路集團成功中標蒙古烏蘭巴托到達爾汗道路升級改造項目第一階段CW1-3標段，這是貴州公路集團第一個正式落地的海外項目，實現了海外市場“零的突破”。隨后，又成功中標格魯吉亞E60高速公路F4標段，合同額14.2億元人民幣。

多年來，貴州公路集團以技術創新和科學管理為引領，以標準化和數字化建設為手段，以推進品質工程為目標，創造了一個個大國工程和世界第一。承建的世界第一高橋“北盤江大橋”榮獲世界橋梁最高獎——古斯塔夫金獎和中國公路學會科學技術獎特等獎，在2019年獲得李春獎；參建的云南大理至麗江高速公路、廣西河池至都安高速公路項目榮獲國家優質工程金獎；采用“BOT+EPC+政府補助”模式修建了中國西部第一條綠色低碳示范高速公路——盤興高速公路。

2021年是“十四五”開局之年，站在新起點，開啟新征程，貴州公路集團將不舍晝夜、一往無前，以敢闖敢干、不懼風雨的奮斗姿態和永不言敗、永不服輸、永爭第一、勇攀高峰的精神狀態，不斷朝著國內領先、行業一流的目標邁進，創造無愧于偉大新時代的新輝煌。

福建漳浦沿海大通道

貴州貴安新區北斗湖項目

貴州公路集團歷年科技創新成果一覽

近年來，貴州公路集團不斷完善科技創新機制，建立健全與企業創新發展相適應的激勵機制，加大科技投入，通過不斷的努力與突破，技術研究開發領域取得了長足的進步，科技創新獲得了喜人的成績。其中，貴州公路集團所屬技術中心是貴州全省的公路施工與應用科技研發中心，代表了我國西南地區公路工程施工科技的整體水平。貴州公路集團研發的石灰巖質塊片石自密實混凝土施工技術，填補了國內外多項科研空白，成果多次榮獲各級獎勵表彰。

貴州公路集團科技創新成果獲獎情況一覽表

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貴州公路集團科技創新成果獲得工法、專利等情況一覽表

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