來(lái)源：重慶日報
時(shí)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(cháng)江大橋主橋鋼桁梁首根桿件起吊，標志著(zhù)世界最大跨度的公軌兩用鋼桁梁斜拉橋主橋開(kāi)始上部結構施工。該項目利用BIM技術(shù)在計算機上建立模型，并推導出鋼筋配料單、空間模板控制參數等，建造出84層樓高的橋塔。記者 羅斌 攝/視覺(jué)重慶
7月29日，兩江數字經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園照母山片區，現代建筑太陽(yáng)座扭了一個(gè)“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(lèi)項目。記者 張錦輝 攝/視覺(jué)重慶
8月21日凌晨1點(diǎn)，重慶市快速路二橫線(xiàn)西段項目跨渭井、蔡歌鐵路線(xiàn)主線(xiàn)橋，實(shí)現“五橋同轉”。圖為五橋轉身過(guò)程中。記者 羅斌 攝/視覺(jué)重慶
重慶，一個(gè)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……現代化的城市建設，造就了重慶與眾不同的風(fēng)景。
實(shí)際上，以前由于施工技術(shù)不成熟，重慶修的建筑大多中規中矩。但近年來(lái)，重慶已涌現出更多、更新奇的地標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(guò)”一遍
大橋鋼桁梁重約4.43萬(wàn)噸，超過(guò)“鳥(niǎo)巢”的鋼用量;光橋塔就有236米高，相當于84層樓……位于大渡口和巴南區之間的白居寺長(cháng)江大橋，不僅有中心城區的最高橋塔，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(méi)。”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構。要做出空間異形結構，以前，大部分橋梁項目的異形段都以直線(xiàn)段代替曲線(xiàn)，形成類(lèi)似曲線(xiàn)的直線(xiàn)建筑——這需要人工為每個(gè)斷面畫(huà)圖，再通過(guò)斷面尺寸推算鋼筋長(cháng)度，費時(shí)費力不說(shuō)，施工精度還不高。
“BIM技術(shù)的運用，實(shí)現了真正的曲面建造。”他說(shuō)，項目部利用BIM技術(shù)在計算機上建立模型，并推導出鋼筋配料單、空間模板控制參數等，“相當于在軟件上先建設了一遍。”
此后，針對大橋復雜的結構，用信息化技術(shù)給工人進(jìn)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(shuō)，引入“智慧工地”技術(shù)后，工人進(jìn)出工地或掃碼或“刷臉”;鋼筋上有“身份證”，隨時(shí)可以溯源;工地還有聲噪和PM2.5監測，有霧炮降溫降塵;管理者足不出戶(hù)即可通過(guò)手機端查看工程建設情況;智能系統會(huì )根據一線(xiàn)管理人員上傳的問(wèn)題清單，自動(dòng)提醒相關(guān)人員關(guān)注工作進(jìn)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激光掃描取得精準數據
如果說(shuō)白居寺大橋展示的是重慶橋梁的宏偉氣勢，位于兩江新區幸福廣場(chǎng)旁邊的太陽(yáng)座則展示了山城建筑的時(shí)尚之美。
太陽(yáng)座的外觀(guān)設計命名為“光之舞”，建筑外觀(guān)給人一種大樓正在“扭腰”的感覺(jué)——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，部分樓層甚至向內凹了近6.5米，如此扭曲幅度在全國都是非常罕見(jiàn)的。
要讓高樓扭出“小蠻腰”的效果，施工人員沒(méi)有像傳統施工方式一樣，把曲線(xiàn)分解成多段直線(xiàn)，也沒(méi)有在現場(chǎng)敲敲打打，大量的數據分析工作都是在主體結構及玻璃幕墻安裝前進(jìn)行的。
高科集團相關(guān)負責人介紹，太陽(yáng)座塔樓有201.5米高，39層樓，主體結構為鋼管混凝土柱—型鋼混凝土外框架—鋼筋混凝土核心筒組成的混合結構，其施工采用了鋼結構智能測量技術(shù)、鋼結構虛擬拼裝技術(shù)、基于BIM的現場(chǎng)施工管理信息技術(shù)等7大項17個(gè)子項技術(shù)。
鋼結構施工方面，工程人員運用Tekla軟件建立起太陽(yáng)座塔樓的空間三維結構模型，提取每一段鋼柱的參數，返到加工廠(chǎng)生產(chǎn)模型，并在電腦上進(jìn)行預拼裝，再到現場(chǎng)拼裝。
太陽(yáng)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(diǎn)位置的準確判斷。工程人員不僅采用BIM技術(shù)對幕墻的構造進(jìn)行建模，還用3D激光掃描技術(shù)獲取現場(chǎng)土建結構的信息，在軟件上對掃描數據進(jìn)行處理，生成點(diǎn)云模型，由點(diǎn)云模型形成了每層樓的精準輪廓圖，不僅使得生產(chǎn)廠(chǎng)家可以生產(chǎn)出更為準確的幕墻外形，還獲得扭曲單元板塊安裝的精準數據。
隨后，施工人員采用大型卷?yè)P機將板塊吊上空中，使用攬風(fēng)繩進(jìn)行限位，在屋頂架設環(huán)形軌道，并用軌道進(jìn)行水平轉運后，將這些扭曲幕墻一一安裝到位。
太陽(yáng)座的“小蠻腰”在重慶并非個(gè)例。渝北區仙桃數據谷內，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。
挖隧道碰到復雜地質(zhì)狀況 智能設備每15分鐘監測一次斷面
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性。
合璧津高速控制性工程九峰山隧道全長(cháng)3083米(左右分離式)，穿越煤層、溶洞、煤礦采空區等，涌水、突泥比較嚴重，軟弱圍巖占比高，圍巖等級差，堪稱(chēng)“西南地區地質(zhì)狀況博物館”。
施工人員在隧道建設中使出了“十八般武藝”。比如，去年6月，九峰山隧道左線(xiàn)的施工人員用超前鉆機對前方進(jìn)行地質(zhì)探測時(shí)，發(fā)現隧道前方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’。如果不能精確預測溶洞情況，極易發(fā)生突水、突泥事故，甚至導致斷面坍塌。”中鐵十一局九峰山隧道項目部人士介紹， 以前，人工施工無(wú)法提前預知地質(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(gè)月。
為攻克這個(gè)施工難題，項目部采用了一系列智能設備：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(guò)大數據分析，項目部得出結論：他們碰到的溶洞系大型溶腔溶洞，直徑約6米，洞內無(wú)水。施工人員根據這些數據制定出施工預案，大大降低了地質(zhì)災害事故發(fā)生概率。
再比如，對隧道內部進(jìn)行監控并及時(shí)預警，也是九峰山隧道施工的一大亮點(diǎn)。
“以前，隧道內監控量測主要依靠人工采集數據。監測人員用腿丈量、用眼睛察看、靠經(jīng)驗說(shuō)話(huà)，存在測量頻次低、人員投入大、數據不能及時(shí)整理和反饋至施工一線(xiàn)等問(wèn)題，無(wú)法及時(shí)預警。”九峰山隧道項目部負責人表示，九峰山隧道施工啟用自動(dòng)檢測技術(shù)、人工智能技術(shù)，通過(guò)在監測斷面設置無(wú)線(xiàn)自動(dòng)監控量測儀，每15分鐘自動(dòng)監測一次補檢斷面，每天可完成96次量測數據采集。而要做到類(lèi)似的一次監測，以前起碼需要3人、花費半天時(shí)間。
不僅如此，現場(chǎng)采集到的數據還會(huì )上傳至監控量測預警云平臺，經(jīng)過(guò)智能分析對比，對超限數據及時(shí)傳送至現場(chǎng)報警設備，實(shí)現實(shí)時(shí)預警功能。
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(guò)互聯(lián)網(wǎng)、BIM、大數據平臺、三維成像、VR、3D打印新技術(shù)，保障了工程建設的高效推進(jìn)。
市住房城鄉建委人士表示，我市將以實(shí)施智能建造為重點(diǎn)，全力推動(dòng)建筑業(yè)數字化，利用互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)新應用對傳統建筑業(yè)進(jìn)行全方位、全角度、全鏈條的改造，進(jìn)一步提升建造行業(yè)的質(zhì)量、安全和效率，助推城市建設更加精細、城鄉生活更加宜居。
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1500個(gè)
2020年，全市將建設“智慧工地”1500個(gè)、BIM“智慧工地”360個(gè)
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(gè)
2020年，我市計劃建設“智慧小區”100個(gè)
(數據由市住房城鄉建委提供)
https://epaper.cqrb.cn/html/cqrb/2020-09/01/004/cqrb20200901004.pdf