'「案例說第240期」龍建路橋建起中俄貿易線'

中俄連接通道

黑河—布拉戈維申斯克黑龍江（阿穆爾河）大橋總投資24億元，連接中國黑河市與俄羅斯布拉戈維申斯克市，是中國東北地區與俄羅斯遠東地區貿易路線上的首條公路通道。這條全長19.9公里的路線包括一座1,284米長的斜拉橋，該橋跨越生態環境敏感的黑河流域。項目地處高寒地區，晝夜溫差大，對環保要求非常高。為了應對這些挑戰，項目團隊制定了一個為期三年的浩大施工計劃。龍建路橋股份有限公司作為工程施工總承包商，實施了基於Bentley平臺的BIM方法，完成項目交付。ProjectWise的協同式施工管理和信息共享平臺優化了項目協作，使得項目管理效率提升了25%。

擴展貿易路線

早在28年前，中俄雙方就已經開始為從中國黑龍江省到俄羅斯阿穆爾州建設一座公路大橋的計劃展開了會談。談判代表們就首條跨黑龍江（俄羅斯稱之為阿穆爾河）公路通道以及協同設計和施工項目的後勤事宜達成了共同願景。竣工後，該橋不僅將成為中蒙俄經濟走廊的重要通道，而且還將成為絲綢之路經濟帶的重要組成部分。大橋建成通車後，通往俄羅斯遠東地區的貿易路線將縮短3,500公里，貨運週轉量也將提升10倍，從而推動貿易向中國黑河和俄羅斯庫頁島地區符拉迪沃斯託克以外的港口城市擴展。兩國元首於2015年9月就跨黑龍江公路通道的建設事宜簽署了協議。項目在2016年11月開始開工建設，並計劃於2019年10月通車。根據協議，中方負責建造中方境內長約6.5公里的路線，起點位於黑河市郊的長髮屯；俄方負責建造13.4公里長的路線，起點位於卡尼庫爾幹村。另外，俄方團隊還負責兩段橋樑的連接工作。

頂推施工工藝

龍建路橋是一家隸屬於黑龍江省建設集團的國有企業，憑藉著諸多令人矚目的路橋建設項目在全球享有盛譽。承包商採用頂推施工工藝完成該矮塔斜拉橋的施工。這種方法不但可節省時間、成本和空間，同時還可最大限度地減少對環境敏感區域的影響。

現場情況給施工進度帶來了許多阻礙，包括季節性極端天氣、冰流、航道寬度受限以及受保護流域等。為了克服困難並確保項目如期交付，該團隊必須完成以下幾個關鍵目標：在工期十分緊張的情況下快速構建橋樑模型；為實現所有工程設計信息的管理和交換創建一個數字化環境；明確BIM策略以對採用頂推工藝的橋樑施工進行三維監控。

顯然，應對這些問題的解決方案就是採用BIM方法來進行橋樑施工的有效管理。Bentley不但為龍建路橋提供了執行土木工程施工任務所需的應用程序，同時還為參與該項目的其他施工單位提供了技術支持和綜合解決方案。

Bentley的BIM技術

本項目引入了Bentley平臺作為施工管理的有效工具，同時龍建路橋積極組織BIM技術培訓，目標是在確保達到明確的成本、質量和安全目標的同時，減少材料浪費、有效部署機械並高效利用人力資源。

項目團隊研發出了標準化的三維設計建模方法，使團隊成員得以高效協作。設計團隊利用OpenBridgeModeler對連續樑精確建模，確保滿足所需精度，利用OpenRoads路線平縱功能實現了子結構的精確定位，定製各類結構物多達60餘種。與傳統方法相比，實施的參數化建模技術使團隊的工作效率提升50倍。團隊利用RMBridge的有限元分析模擬了樁基、主樑和其他結構，優化了水工平臺結構強度、硬度和穩定性。藉助ProStructures對鋼結構及結構鋼筋精確建模，減少了材料浪費和返工，從而節省材料30噸。

基於ProjectWise實現了測繪、場地、路基、橋樑等專業的信息互通及協同設計。通過與MicroStation搭配使用，ProjectWise成為5D施工信息管理(CIM)平臺，創建了一種可讓所有參與者實時共享、查看和更新信息的通用數據環境。這種協作環境不但使建模效率提高了35%，還使各管理團隊也加快了決策速度。

MicroStation實現了進度跟蹤、頂推監測、質量報驗、成本管理、安全檢查的項目5D管理環境。實時的審查和批准功能使團隊得以更快速地開展後續工作。通過Navigator應用，完成了項目進度合理性分析，減少了時間維度上的衝突，改進了施工進度安排，使項目在規定時間內得以完成。

實景可視化

ContextCapture的實景建模功能在數字化地形建模和場地規劃以及安全性和數字資產管理方面發揮了重要作用。場地的三維實景模型優化了建築與設備關係和場地利用率。項目團隊利用LumenRT快速直觀展示該項目，增強項目的表現力，為政府及社會各界參觀人員提供真實三維體驗環境。

項目團隊利用可視化功能傳達複雜的工作程序並提供可視化數據。iModel、3DPDF 和3D打印、施工模擬動畫繪製以及虛擬實景應用程序加深了對設計意圖、項目進度和預期結果的瞭解。這些功能大大促進了中俄各方諸多管理層之間的相互溝通和交流。用於技術項目管理的可視化技術可減少花在會議和檢查上的時間，提升質量保證。由於減少了衝突，使項目在規定時間內得以完成。

重大的回報

龍建路橋利用Bentley應用程序攻克了施工週期緊張和工作環境複雜的雙重挑戰。BIM工作流使工作效率提高了25%。另外，團隊在項目的每個階段也都實現了相應的收益，包括精確的三維模型、最佳的材料數量計算工具以及人員和機器的有效部署，從而減少了返工，節約了成本。

Bentley應用程序優化了橋樑設計，從而確保達到結構的形式和功能目標，並實現規模經濟效益和資源有效利用。通過進行場地規劃，實現合理佈置流域內施工區域，節約用地620平方米，從而減小了在敏感流域中的佔地面積。項目團隊綜合使用Bentley土木交通解決方案，節約項目佔地770平方米，節約費用10萬元。Bentley的參數化建模功能使錯誤和返工得以減少，從而節省了工程資源。人力投入已減少40個工作日，數字化管理系統可節約現場施工組織協調及報驗時間約30%。使用Bentley應用程序計算的材料數量確保了採購部門能夠按準確數量進行採購。節約材料用量30噸，節約費用約10萬元。

該項目之所以能夠在現場如期完成進度，支持BIM的施工管理平臺功不可沒。到目前為止，龍建路橋已經實現了多項重要目標，主材材料損耗率降低了1個百分點，控制在1%以下，機械使用效率以及勞務人員施工效率分別提高15%，進度偏差率不超過50萬元。完工後，項目團隊會將基於實景模型的資產管理數據庫移交給業主，以供在運營和維護管理階段中使用。龍建路橋將繼續應用BIM技術進步，為其未來的橋樑項目制定一系列標準、流程和規範。

大橋建成後，將極大促進中俄兩岸經濟社會發展。預計到2020年，兩岸間客貨運輸量將分別達到148萬人次和309萬噸，比目前分別增長2倍和10倍，這將為中國的“一帶一路”倡議做出重要貢獻，也必將推動中國東北地區的振興。

“Bentley軟件的全面技術解決方案提供的管理和協作功能，幫助提升綜合管理效率25%，同時幫助應對複雜的施工環境帶來的工程挑戰。”——龍建路橋股份有限公司，技術研發中心主任，樑旭源