BIM技术在秦淮河洪蓝船闸工程中的应用研究

张志宁，陈璐

（1.南京市航道管理处，江苏 南京 210036；2.中设设计集团股份有限公司，江苏 南京 210014）

1 前言

BIM（Building Information Modeling）是以工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑信息模型，可以让参建各方在同一平台上共享同一建筑信息模型。

秦淮河航道是《江苏省干线航道网规划》“两纵四横”干线航道网中的“四横”芜申线的组成部分，规划等级为四级，现状条件达不到规划标准，江苏省交通厅于2016年批复开展对秦淮河航道进行工程整治，其中包括新建一座洪蓝船闸工程。洪蓝船闸是秦淮河航道重要的通航梯级，建设内容多、涵盖专业广，结构复杂，利用BIM技术建立工程三维建筑信息模型，有利于发挥BIM技术方便协同、利于自检、快速算量、三维可视等优势，提高工程质量。

2 模型的建立

2.1 工程设计概述

洪蓝船闸闸址位于秦淮河流域与石臼湖流域分水岭南侧，级别为Ⅳ级，设计最大船舶吨级为500吨，船闸建设规模采用180×18×4(m)（闸室长×口门宽×槛上水深）的规模进行设计。

图1 洪蓝船闸位置示意图

新建洪蓝船闸闸位总体呈南北向布置，主体位于老明公路与毛家撇洪沟之间，上、下游引航道平面上采用不对称式布置，船舶进出闸方式上、下游均为“直线进闸，曲线出闸”。

洪蓝船闸承受双向水头，最大水头差为5.06m，闸门采用三角门型，环行短廊道集中输水，阀门为平板提升门，闸、阀门启闭机均采用液压直推式启闭机。

闸首、闸室采用钢筋混凝土坞式结构；导航墙采用素砼重力式结构；靠船墩采用重力式独立墩结构；引航道护岸采用C25素砼重力式结构。

2.2 建模软件选取

考虑到三角闸门等钢结构形体复杂、上千构件组装精度要求高、闸首、闸门曲线面造型多、整个船闸模型数据规模大，可复制性低的特点，选取了Dassault公司的3DExperience平台进行全专业协同设计，选用Catia作为核心建模软件。

2.3 模型建立

建模小组组建了包含地形、地质、水工、钢结构等各专业设计人员，建立了基于BIM协同设计平台的工作模式，包括协同设计工作流程、专业模型资料互提、模型整合协调、模型设计校审、模型及成果归档和交付方式等内容，通过协同平台分配职责和权限，解决设计中的信息沟通、知识共享的问题，保证数据源的唯一有效性，缩短设计周期，提高产品质量。

针对目前勘察测量专业仍然采用二维CAD文件交付的模式，建模时采用无人机倾斜摄影点云作为现状参照，原地形图转换为三维地形作为项目地形，同时利用无人机倾斜摄影技术创建道路、房屋等真实地物地貌，与设计模型融合，打造三维工程实景，实现BIM与GIS的融合，给工程建设单位以真实的用户体验。

地质专业根据钻孔的地质分层资料直接建立钻孔模型，生成地层分界，构建三维地质模型。

2.4 模型的验证分析

模型交付前采用规范验证、仿真分析、碰撞检查、设计审查等方式进行了质量验证，并将质量验证报告存档备查。

图1 上游闸门BIM模型总装图

图2 上闸首BIM模型总装图

图3 船闸BIM模型总装图

图4 由BIM模型生成的鸟瞰图

图5 闸首廊道虚拟漫游截图

3 模型的应用

利用BIM技术建立的洪蓝船闸三维建筑信息模型，进行了设计方案比选、三可视化校审、可视化设计交底、虚拟仿真漫游等应用，包括：从方案模型的可行性、功能性、安全性和经济性等方面进行直观的观察和快速的投资比选； 对设计效果、专业间数据一致性、规范执行性、功能满足度等内容开展了可视化校审，提高了校审的效率；对工程施工重点、难点部位、特殊部位和特殊构造要求等进行模型展示，辅助施工人员快速理解设计意图；利用BIM模型生成的漫游、视频动画、渲染效果图片给参建各方提供直观易懂的工程场景。

4 结语

目前，国内水运工程中对于BIM技术的应用还处在起步阶段，以实际工程建设项目为对象，推动参建各方积极探索应用，有利于促进BIM技术的深入研究和应用推广。