城开高速雪宝山互通项目的CATIA应用

寂静回声

城开高速是银川至百色国家高速重要连接段，城开高速总投资234亿元，全长129.3公里，计划到2022年建成通车。雪宝山互通位于重庆开州满月乡政府东侧约3公里，主线设计速度80公里/小时、匝道35公里/小时，互通区属中低山侵蚀河谷坡地貌，地形坡度较陡。因此雪宝山互通也是城开高速施工地理条件最复杂，建设难度最大的标段之一。城开高速雪宝山互通由中铁十一局集团第五工程有限公司承建。项目业主要求本项目的设计和施工阶段全部运用CATIA。

雪宝山互通地势险要，交通关系复杂。桥梁主要结构类型种类多样，且原设计图纸各构件分类与施工分类需求存在差异。因此，在深化设计阶段对桥墩、桥台、T梁、箱梁等构件，根据施工需求进行了重新梳理分类：
结合桥墩结构型式、构件类别等，划分15个模板类型；
根据预制T梁跨度、位置关系等划分为6种类型模板；
根据现浇箱梁中空个数，划分3类模板，并单独建立钢结构箱梁模板。

随后，对所建立的模板的参数统一命名，建立各类参数的设计表与模型关联，可实现深化设计结果的快速切换、调整与更新。通过这种方式，不仅仅大大节约了深化设计周期，完成了快速的模型深化，同时基于三维模型，也对潜在的问题进行了复核与修正，减少了施工现场不必要的施工调整，有效避免了工期延误




通过模型检测出结构干涉提出匝道桥桥墩与改道桥梁体距离较近、墩身尺寸标注错误致墩顶未与梁底接触、桥台台帽与箱梁错台、盖梁挡块与梁体腹板碰撞、匝道桥曲线段梁体翼缘悬臂尺寸存在偏差、桩基顶部钢筋锚固于承台的预留长度不足、钢筋保护层厚度不足、相邻主筋间距不满足规范要求等17个重大问题，这些问题的及时发现为项目挽回了700余万元的损失，直接缩短工期或避免延误45天。
通过承台支架验算，结构验算，拟对现场提供的四个方案进行了比选，经验算支架方案为可行方案，但结构布置较不合理，结构受力验算结果达不到设计要求，后经结构方案优化并对计算模型调整重新验算，解决了现场施工可行性及受力验算结果符合设计的要求。




考虑到雪宝山互通地势险要，交通关系复杂，同时工期紧任务重，为确保深化设计进度，留给BIM团队的工作时间非常紧张。因此在项目的BIM软件平台选型时，重点考察了软件平台的参数化能力，力求实现快速的模型搭建与调整迭代，确保BIM深化设计能够满足整体的工程进度要求，能够有利的支持工程的施工建设稳定推进。
经过多方的比较，最终选择达索系统的CATIA来进行本项目的施工深化阶段的BIM应用。其优势主要体现在：

达索系统的CATIA，支持BIM设计的规范化与标准化管理，基于逻辑清晰的结构树来体现。同时，得益于CATIA的平台化架构，在全过程都是采用协同工作方式，能够在多人协同工作中保证BIM模型数据的实时协同与同步，且团队之间的协同准确及规范，大大提高了团队工作效率，以及协同配合准确性与及时性。
在设计深化应用阶段，对桥墩、桥台、T梁、箱梁等构建进行重新梳理分类，结合桥墩结构型式、构件类别等，划分15个模板类型。此外，又根据预制T梁跨度、位置关系等划分为6种类型模板；根据现浇箱梁中空个数，划分3类模板，并单独建立钢结构箱梁模板，对所建立的模板的参数统一命名，建立各类参数的设计表与模型关联。通过这些前期的准备工作，依托CATIA的强大参数化能力，实现了模型构件的快速切换与调用，迅速完成了BIM深化设计，为项目推进节约了大量时间。

在模型的创建过程中大量利用特征模板，装配模板，对于项目中常见的数据进行输出，通过参数驱动模型。同时运用CATIA的知识工程应用模块，大大减少了深化设计调整与修改的工作量，实现了迅速的BIM模型成果迭代。