Projekt budowy mostu Zhuhai-Makau nadzorowany przez zarząd mostu Hongkong-Zhuhai-Makau obejmuje sztuczne wyspy, mosty i tunele.

Korzystając z pomocy firmy inżynieryjnej China Railway Construction Electrification Bureau Group, Ltd., zastosowano technologię BIM do projektowania konstrukcji i elementów podpowierzchniowych oraz koordynowania prac budowlanych w tym gigantycznym przedsięwzięciu łączącym kilkanaście modułów.

Projekt główny obejmuje kombinację mostów i tuneli. Sekcja tunelowa ma długość około 6,7 km, natomiast sekcja mostowa obejmuje aż 22,9 km, w tym dwie sztuczne wyspy. Zakrojone na ogromną skalę pracę budowlane ukończono w grudniu 2017 r.

Most Hongkong-Zhuhai-Makau, most nad szlakiem żeglownym Janghai. Jest to jeden z trzech mostów, pod którymi mogą przepływać statki. Obraz za zgodą zarządu mostu Hongkong-Zhuhai-Makau

Wyzwania projektowe

Jednym z najpoważniejszych wyzwań była konieczność osadzenia głównej konstrukcji nośnej w słabej warstwie geologicznej, a przy tym uwzględnienia dużego zróżnicowania geologicznego terenu i wymogów dużej odporności sejsmicznej. Zespoły projektowe musiały też współpracować z władzami nie jednego, lecz trzech regionów: prowincji Guangdong, Hongkongu i Makau. Ostatnim wyzwaniem były ambitne terminy realizacji. Przezwyciężenie wszystkich tych trudności wymagało zapewnienia na wszystkich etapach projektu komunikacji i koordynacji obejmującej różne dyscypliny i platformy oraz wielu uczestników.

Technologie parametryzacji

Model BIM wszystkich mostów, tuneli i sztucznych wysp wykonano w programie Revit. Projekt stanowi doskonały przykład skutecznego użycia programu Revit przy projektowaniu infrastruktury. Wykorzystanie technologii parametryzacji pozwoliło rozwiązać problemy techniczne z wyznaczaniem krzywizn poziomych i pionowych w skomplikowanych konstrukcjach mostów. Całość może posłużyć za model stosowania technologii BIM do projektowania mostów i dróg.

Rozszerzenie procesów BIM z etapów projektowania i budowy na fazy eksploatacji i konserwacji było rozwiązaniem przełomowym, które może stanowić wzór stosowania metod BIM przy eksploatacji i konserwacji również w innych obszarach infrastruktury. Skuteczna realizacja projektu mostu Hongkong-Zhuhai-Makau dowodzi, że stosowany w rozwiązaniach Autodesk lekki format danych z powodzeniem sprawdza się nawet w dużych i skomplikowanych przedsięwzięciach inżynieryjnych. Z kolei możliwość adaptacji do dalszych etapów prac pokazuje, że dane i systemy stosowane w rozwiązaniach BIM musi cechować otwartość, wszechstronność i elastyczność.

Elementy projektu mostów, tuneli i wysp. Obraz za zgodą zarządu mostu Hongkong-Zhuhai-Makau

Cel stosowania metod BIM

Optymalizacja procedury przygotowywania rysunków w celu zagwarantowania jakości rysunków budowlanych i ograniczenia liczby problemów i zmian wynikających z kolizji projektowych.
Opracowanie modelu 3D projektu dla potrzeb wizualizacji, zaprezentowania profilu projektu i przygotowania planów uzupełniających.
Zarządzanie postępem prac i jego symulowanie na modelu 4D stworzonym na platformie BIM w celu optymalizowania procesów budowlanych i dokładniejszego nadzorowania faktycznych postępów poprzez powiązanie modelu 4D w narzędziach BIM z pracami budowlanymi.
Monitorowanie urządzeń inżynierii ruchu i zarządzanie nimi z modelu 3D pozwalającego używać danych BIM do szybkiego pobierania informacji o działaniu systemu, pozycjach urządzeń i kabli oraz trasach sterowania urządzeniami, co umożliwiło odwrócenie tradycyjnego podejścia do monitorowania urządzeń i zarządzania nimi.

Obejrzyj film >

Zalety technologii BIM

Rozwiązania BIM stosowano w całym cyklu rozwojowym projektu, zarówno w fazach wspólnego projektowania i budowania, jak i na etapie eksploatacji i konserwacji.

Szczegółowe symulowanie różnych alternatyw projektowych pozwoliło usprawnić planowanie. Przykładowo podwieszane lampy sygnalizacyjne przy bramkach poboru opłat i inne formy sygnalizacji były widoczne i omawiane już na wczesnym etapie prac projektowych, dzięki czemu możliwe było wczesne podejmowanie decyzji nawet dotyczących takich detali.

Szczegółowe procesy projektowe w połączeniu ze współpracą interdyscyplinarną pozwoliły ulepszać projekt na wszystkich jego etapach, aż do fazy budowy. Przykładowo w oryginalnym projekcie przewidziano bardzo gęsty układ rur w przepompowni wód deszczowych, którego zastosowanie bardzo ograniczyłoby przestrzeń niezbędną do bezpiecznej ewakuacji i prowadzenia kabli. Dzięki narzędziom BIM możliwe było zwizualizowanie i omówienie relacji przestrzennych między projektami architektonicznymi, strukturalnymi i instalacyjnymi. Podczas prac na platformie Revit zdefiniowano i zoptymalizowano trzy wzorce postępowania wspomagające właścicieli w podejmowaniu najlepszych decyzji.

Szybsza praca

Podnoszenie jakości i minimalizowanie ryzyka: koordynowanie prac poszczególnych specjalistów jest zadaniem skomplikowanym i czasochłonnym, a każdy błąd może wymagać wielokrotnego modyfikowania konstrukcji. Jeśli jednak wszystkie projekty zostaną połączone w jeden wspólny model informacji budowlanych, możliwe jest wczesne identyfikowanie kolizji między strukturami i elementami wyposażenia. Inżynierowie mogą w każdej chwili sprawdzać modele 3D, lokalizować problemy i odpowiednio wcześnie wprowadzać poprawki. Pozwala to maksymalnie przyspieszyć i usprawnić prace budowlane.

Eksploatacja

Opracowana przez zespół platforma do eksploatacji i zarządzania pokazuje obraz 3D działania systemu i umożliwia sterowanie w czasie rzeczywistym. Dzięki tym danym i informacjom możliwe jest szybkie realizowanie prac konserwacyjnych. Personel odpowiedzialny za eksploatację otrzymał uproszczony model umożliwiający przeglądanie poszczególnych modeli BIM w zakresie dotyczącym eksploatacji i konserwacji.

Efektywność komunikacji

W przeszłości komunikacja między poszczególnymi zespołami była ograniczona do korespondencji elektronicznej, rozmów telefonicznych i spotkań. Wprowadzenie komunikacji opartej na wizualizacjach 3D pozwoliło zwiększyć efektywność komunikacji o przeszło 30%.