日(rì)前，随著(zhe)最後一(yī)段重達30噸的(de)©↔≈¶拱肋精确落位，标志(zhì)著(zhe)中鐵(tiě)山(shān)橋承建的(de)京雄‌ ≠高(gāo)速跨永定河(hé)特大(dà)橋（以下(xià)簡稱為(wèλ↑§i)：永定河(hé)特大(dà)橋）成功合龍，為(wèi)京雄高(gāo)速北(bě✔π∏i)京段實現(xiàn)年(nián)內(nèi)全線通(tōng)車(≠₹÷chē)，奠定了(le)堅實基礎。

作(zuò)為(wèi)京雄高(gāo)速公路(lù)的(de≤♦)标志(zhì)性工(gōng)程，永定河(hé)特大(dà)橋不(bù)僅是(shì)北(b≥≈±ěi)京連接雄安新區(qū)最為(wèi)便捷的(de)快 >≈(kuài)速交通(tōng)走廊，同時(shí)還(h↓πγ¥ái)是(shì)《河(hé)北(běi)雄安新區(qū)規劃綱要(yà©♥&±o)》中“四縱三橫”綜合立體(tǐ)網中的(de)重要(yào)一(yī)縱，對π←←‍(duì)構建京雄1小(xiǎo)時(shí)交通(∞€εtōng)圈、助力京津冀交通(tōng)一(yī)體(tǐ)化σ♥‌(huà)進程具有(yǒu)重大(dà)意義。

01 特殊結構，國(guó)內(nèi)首個(gè)空(kōng)間(jiān)異形↔↑®​拱肋飛(fēi)燕式提籃鋼箱拱橋

永定河(hé)特大(dà)橋位于永定河(hé)與京雄高(♦÷&gāo)速“交彙點”，全長(cháng)1.62公裡(lǐ)，其中主橋520米，主拱σ≥$¶跨度達300米，是(shì)北(běi)京單跨跨度最長(cháng)的(de)橋ε™₽ 梁，也(yě)是(shì)國(guó)內(nèi)首個(gè)空(kōng)間(jiān)異形§∏'拱肋飛(fēi)燕式提籃鋼箱拱橋。

主橋橋梁采用(yòng)飛(fēi)燕式拱橋結構，橋梁拱肋和(hé)主梁均采用(£ yòng)鋼結構設計(jì)，鋼材用(yòng)量達2.2萬噸，預計(jì)用(yòng)鋼量↓☆•§超3個(gè)埃菲爾斜塔。大(dà)橋拱肋節段為(wèi)空( ®kōng)間(jiān)異形扭曲結構，鋼箱拱肋為(wèi)不(bù)規則五邊形截面，逐漸過←₩渡到(dào)拱腳的(de)四邊形截面，拱頂以“中國(guó)結”造型的(‌ ¥βde)風(fēng)撐連接。

用(yòng)鋼量巨大(dà)、結構形式特殊，能(néng)否保證βγ™項目按期完工(gōng)，鋼結構制(zhì)造環節至關重要(yào)。為(wèi)此，百木↔±(mù)科(kē)技(jì)配合中鐵(tiě)山(shān)橋開(kāi)展基于參數(shù€×♠∏)化(huà)三維模型的(de)深化(huà)設計(jì)，為(wèi)鋼結構制(₩πzhì)造精度奠定良好(hǎo)基礎。

02 器(qì)利功倍，CATIA異形曲面建模能(néng)力©∞突出

項目造型複雜(zá)、構件(jiàn)類型繁多(duō)、節點形式多(duō)樣​£、空(kōng)間(jiān)關系複雜(zá)，傳統二維圖紙(zhǐ)無法指導施工(gōng)。π∏≈百木(mù)科(kē)技(jì)運用(yòng)CATIA進行(xíng)該項目的(de)深化("€huà)設計(jì)，以指導現(xiàn)場(chǎng)施工σ​®(gōng)。

為(wèi)方便後期運維檢修維護，主拱肋在橋面頂附近(jì✘®"n)內(nèi)側壁闆及拱頂位置設置檢修人(rén)孔通(tōng)道(dào)，并相(xi•≤™àng)應設置密封門(mén)；拱肋檢修通(tōng)道(dào)↑∑→開(kāi)孔位置均設置有(yǒu)補強闆。

03 項目難點，亟需設計(jì)加工(gōng)一(yī)體(tǐ)化(huà)↕↑¥©解決方案

1. 整體(tǐ)工(gōng)期時(shí÷€£)間(jiān)緊。

2. 無法快(kuài)速完成設計(jì)變更及設計(jì)修改。
整橋雖然是(shì)CATIA建模，但(dàn)設計(jì)幾乎是(shì)用(yòng)手動建模₩δ，模型更新困難，無法直接運用(yòng)；
該設計(jì)模型未考慮到(dào)加工(gōng)，故需要(yào)根據設計(jì)意圖快(ku≤₽ài)速完成模型修改或者模型優化(huà)。

3. 模型複核耗時(shí)長(cháng)。
無正式版設計(jì)圖，設計(jì)模型還(hái)處于不(bù)穩定階段$∞；
設計(jì)修改後存在反複校(xiào)核設計(jì)模型；
設計(jì)人(rén)員(yuán)衆多(duō)，各部分(fēn)設計(jì)規則不↓ε£​(bù)一(yī)樣，數(shù)據來(lái)源較多(duō)。

04 項目亮(liàng)點，協同設計(jì)把控設計(jì)進度與質量

1. 主橋鋼拱肋采用(yòng)BIM正向設計(jì)模式，≈'利用(yòng)大(dà)橋主拱肋骨架、隔闆定位面、吊杆定位線、拱頂風(fēng)撐定位面等λ×主拱定位要(yào)素，通(tōng)過這(zhè)些(xiē)骨架線控制(zhì•Ωβ)要(yào)素局部構件(jiàn)定位，達到(dào)協同設計(jì)的(d♥€ ¥e)目的(de)。

2. 主橋鋼拱肋主要(yào)與大(dà)橋大(dà)橫梁、拱腳基座相(xiàng)≈Ωδ接，大(dà)橫梁與拱腳基座均采用(yòng)BIM模型協同設計(jì)。

3. CATIA三維模型實時(shí)協同設計(jì)，便于©→✔✘我方與設計(jì)院在實時(shí)更新的(de)同一(yī)模型上(shàng)← &€進行(xíng)批注和(hé)修改，實現(xiàn)各方高(gāo)度協同，化(↕γhuà)解溝通(tōng)壁壘。通(tōng)過多(duō)項細節的(de)有(yǒ$Ωu)效溝通(tōng)及處理(lǐ)，促進了(le)深απ<化(huà)設計(jì)與工(gōng)廠(chǎn ★g)制(zhì)造、現(xiàn)場(chǎng)安裝的(de)深度融合。

4. 三維模型協同，設計(jì)問(wèn)題前置，提升設計(jì€$δ)質量。
BIM技(jì)術(shù)中的(de)實時(shí)協同技(jì)↑‍術(shù)将各專業(yè)設計(jì)之間(jiān)的(d♣ε♣♦e)碰撞沖突在設計(jì)過程之中就(jiù)暴露出來(lái)，并在設計(jì) ¶早期采取有(yǒu)效措施應對(duì)及化(huà)解風(fēng)險，避免對(du∞✘≠ì)後續設計(jì)造成較大(dà)的(de)影(yǐng)響。
減少(shǎo)二維的(de)設計(jì)盲區(qū)，降低(dī)專業(yè)協調次數(shù)∏φ，大(dà)大(dà)提高(gāo)設計(jì)進度和(hé)質量。

05 深化(huà)設計(jì)，為(wèi)項目高(gāo)效施工(gōng)提供支持

為(wèi)了(le)更好(hǎo)控制(zhì)曲面效果、更高(gāo)效的(d£&‍₹e)劃分(fēn)節段構件(jiàn)，更精準的(de)控制(zhì)加工(gō↑₩<ng)與定位精度，在深化(huà)設計(jì)階段，百木(mù)科(kē)技(jì÷♠)配合中鐵(tiě)山(shān)橋運用(yòng)參數(shù)化(huà)的(de)設計₩♠(jì)方法來(lái)構建橋梁三維模型，輸出三維可 "®±(kě)視(shì)化(huà)圖紙(zhǐ)以及相(xiàng)應施工(gōng)數(sh®'×λù)據，保證項目施工(gōng)生(shēng)産高(gāo)效進行(xínσ€©∏g)。

1. 基于骨架法的(de)參數(shù)化(huà)建模

根據設計(jì)需求，進行(xíng)骨架的(de)參數(shù)化(huà)建模工(g"≤ōng)作(zuò)，根據參數(shù)化(huà)的(de)≈>骨架建模可(kě)以實現(xiàn)骨架變化(huà)後模型的(de)快×π₽(kuài)速修改。

2. 參數(shù)化(huà)控制(zhì)模闆

考慮到(dào)加工(gōng)單位的(de)加工(gōng)方式及闆件(jià∏×n)制(zhì)作(zuò)形式，在設置設計(jì)控制(zhì)參數(shù$ ←)的(de)基礎上(shàng)，通(tōng)過特定規則，如(rú)截面形式、焊縫餘量以及闆厚等，建立構件(jiàn)的(d§φ​e)參數(shù)化(huà)模闆，設置的(de)參數®₽(shù)在設計(jì)完成之後，可(kě)快(kuài)速調整。

3. 模型及加工(gōng)圖紙(zhǐ)自(z← ←‌ì)動實例化(huà)

對(duì)所有(yǒu)零件(jiàn)自(zì)動編号，将橋梁闆單元進行(xí€γ£∑ng)平面展開(kāi)後自(zì)動生(shēng)成胎架數(shù)據、自(zì)動排版出圖€₩★以及獲取面闆長(cháng)寬尺寸、計(jì)算(suàn)面闆÷★面積等，同時(shí)也(yě)可(kě)将相(xiàng)應數(shù₹λ)據輸出至Excel表格中，自(zì)動生(shēng)成材料表，為(wèi)後續型材工(≠₽gōng)程量統計(jì)、造價估算(suàn)與加工(gōng)分(fēn)析提供‍ →↔精确數(shù)據。

4. 自(zì)動導圖

5. 自(zì)動套料

鋼結構深化(huà)設計(jì)完成後，拆零并考慮了(le)工(gōn‌​δ≤g)藝餘量之後，展開(kāi)，自(zì)動生(shēng)成加工(gōng)所需的(de)¥♠NC文(wén)件(jiàn)；
考慮了(le)工(gōng)藝餘量的(de)1:1圖紙(z‍≈ ∞hǐ)，可(kě)以直接用(yòng)于套料，并生(shēng)成闆材采購(gπ♠Ω÷òu)表。

6. 部分(fēn)圖紙(zhǐ)成果展示

7.通(tōng)過在CATIA中搭建胎架平台，保證模‍αΩ型與現(xiàn)場(chǎng)成型安裝一(yī)緻。

▲自(zì)動生(shēng)成材料表過程

8.部分(fēn)插件(jiàn)展示

06 項目價值，簡化(huà)各參與方工(gōng)作(z φ‍σuò)流程

對(duì)于永定河(hé)特大(dà)橋而言，橋梁結構複雜(zá)，設計(jì)與加工'©(gōng)難度大(dà)，采用(yòng)設計(jì)加工(gōng)一(y€∞ī)體(tǐ)化(huà)的(de)方式可(kě)以簡化(h¥↕§∏uà)設計(jì)、加工(gōng)以及施工(gōng)單位的(de)工(‍↑'gōng)作(zuò)流程。

對(duì)于設計(jì)單位而言，設計(jì)人(rén)員(yuán)可(→£$♠kě)以會(huì)直接與BIM工(gōng)程師(shī)進行(xíng)溝通(tōng)，♦ ∏↑構建與項目實際相(xiàng)結合的(de)三維模型，交付方式≈↕λ直接進行(xíng)模型交付或圖紙(zhǐ)交付；對(duì)于加工(gōng>↓•)單位而言，技(jì)術(shù)人(rén)員(yuán)與BIM工(gōngφ∏β€)程師(shī)，可(kě)以深入了(le)解設計(jì)規則及依據，使工(gōn♣  g)藝滿足原設計(jì)要(yào)求；對(duì)于業(yè)主而言，可(kě)通(tōng)'₹過帶有(yǒu)不(bù)同權限的(de)BIM模型進行(xíng)施工(gōng)項↑§≥∞目的(de)進度管理(lǐ)及存檔管理(lǐ)。

對(duì)于類似鋼結構橋梁，通(tōng)過已有(yǒu)BIM÷≈©σ模型及其所含建築信息，可(kě)對(duì)往後進行(xíng)智能(néng)化(h < ₩uà)生(shēng)産提供依據——基于Isight多(≥γ ∞duō)科(kē)學智能(néng)優化(huà)設計(j​₹±ì)，基于圖像識别的(de)智能(néng)機(jī)器(qì)₽‌'人(rén)焊接，三維激光(guāng)點雲桁梁拼接施工(gōng)等。

随著(zhe)橋梁形态越來(lái)越多(duō)樣化(huà)，設計(jì)也(yě)越®→→×來(lái)越新穎獨特，CATIA 3DE憑借各類型快(k  uài)速建模、三維可(kě)視(shì)化(huà)、碰撞檢查、快(kuài)速出圖與數(​♦•shù)據輸出、輔助深化(huà)設計(jì)及施工(gōng)等特點，将會(huì)♥≈•>越來(lái)越多(duō)的(de)被應用(yòng)到(dào)各₽★β類複雜(zá)橋梁設計(jì)以及加工(gōng)、建造中。