BIM 是交付英国伦敦卢顿 DART 车站的基础
卢顿 DART 车站旨在为旅客提供前往英国第五繁忙的卢顿机场一个更快捷、更环保和更高效的旅程。这个基础设施项目耗资 2.43 亿英镑,乘客乘坐这趟全新的全自动轻轨从火车站到伦敦卢顿机场航站楼耗时不到四分钟。
该项目的一部分是两个新建的车站。Luton Parkway Station提供 DART 车站和主线铁路服务之间的连接,包括直接连接到现有的火车站;Central Terminal Station是位于机场航站楼地下的中央航站楼。
Hewson Consulting Engineers 工程咨询公司承担两个新车站的结构设计工作,负责为两个永久性结构建模,包括所有混凝土、钢筋和钢结构,以及一些临时工程构件。Hewson 公司的主要项目总监Richard Scantlebury说:作为土木、结构和岩土工程方面的专家,我们在业内最出名的可能是桥梁工程,而桥梁工程最近又转化为大型地铁和车站项目,如卢顿 DART 车站。我们是一家技术先进的公司,能够为承包商客户提供额外服务,并提供附加值。
最初,我们为寻找适合业务的 BIM 软件花了很长时间,寻找能够带来价值的软件,而不是徒有其表的“BIM 软件”。当我们发现Tekla Structures时,它正是我们所需要的。我们的大部分工作量是为承包商设计和建造项目,而 Tekla Structures 是这方面的理想选择,能够用于永久性和临时性工程。卢顿 DART车站绝对是我们使用 BIM 进行过的最大项目之一,大约需要 42,000 吨结构混凝土、1,660 吨结构钢和 2,400 吨钢筋进行建模。
这种规模的建设项目有挑战毫不奇怪,Hewson 公司面临许多场地和空间限制。也许最大的挑战是在新的中央车站。新车站的正上方是一座现有的机场人行天桥,将航站楼连接到一个多层停车场。随着桥梁的桩基穿过拟建的新铁路隧道,需要进行一系列复杂的临时和永久性工程。在挖掘下面的隧道之前,将加固桥梁的中间桥墩,拆除桩基并建造新的荷载路径。
Richard 解释说:“通过使用 Tekla Structures 和 BIM,我们能够将现有的人行天桥结构整合到我们的 3D 模型中。这意味着我们能够在现有人行天桥及其地基的背景下更好地可视化临时和永久性工程,了解它们如何协同工作和相互作用。当每个构件相互交织并相互依赖时,就像这个项目里的情况,能够在一个模型中详细说明和查看所有构件是一个巨大的帮助,有助于有效协调并最大限度地减少冲突的可能性。”
“不仅如此,我们还能够使用 3D 模型更好地规划和传达施工顺序,为设计提供保证。这是 BIM 真正有利于此类复杂项目的优势之一,使我们能够在现场施工之前在数字环境中规划工程。”
由于项目的规模和复杂性,Hewson 公司面临的另一个挑战与中央车站现场所需的复杂混凝土加固有关。
Richard 解释道:“钢筋拥堵可能是一个常见问题,尤其出现在工作荷载和力的增加的大型地下结构上。幸运的是,通过使用Tekla模型中的BIM和钢筋详图,我们能够在项目早期轻松、快速地发现可能拥堵的钢筋区域,并在需要时寻找替代的设计解决方案。如果没有在设计阶段检测到钢筋堵塞区域,那么当在现场发现问题时不仅在替代方案方面受到更多限制,而且成本也可能呈指数级别增长。BIM的使用让你能够以更直观的方式评估混凝土钢筋——可以建造吗?这可能吗?它是可构造的吗?在很多方面,它迫使你直面潜在的设计问题,因为你可以在3D模型中直观看到你面前的结构。”有趣的是,承包商还指出,该项目没有发生任何钢筋弯曲错误——这是BIM内自动化的直接结果,用于展示在3D数字环境中对钢筋建模的好处。所有尺寸均由Tekla模型自动生成,而不是手动计算和列出,这意味着人为错误的可能性更小。在使用BIM的英国项目中,3D钢筋详图通常不是客户的要求。然而,鉴于对多个成功项目的一致反馈,Hewson 公司现在建议将其作为标准,因为对现场的好处非常明显。
Tekla Structures 除了精度等级高、可视化和自动化的优点外,另一个显著优点是便于更好地沟通。对于大型建筑项目尤其有益,因为在大型建筑项目中,可以雇佣大量的承包商和分包商,有效的沟通和协作是成功交付项目的关键。除了Tekla Structures,Hewson 公司还在卢顿 DART车站项目中使用了 Trimble Connect 和 Tekla Model Sharing。
Richard 说:“在这个项目中同时使用 Tekla Model Sharing 和Trimble Connect 对我们来说很必要。通过 3D 查看器,我们能够以各种格式提取所有不同的模型,并将其全部放在一个地方,从而让不同团队之间的沟通更加便捷。到项目结束时,我们有很多人在现场使用开放式协作工具,这证明在钢筋放置方面特别有用。”
“然而,也许是 Tekla Model Sharing 真正改变了我们的建模过程。在卢顿 DART 车站项目开始时,我们依靠 Dropbox 传输和共享压缩模型文件。然而,这不仅是一个不必要的漫长过程,而且还限制了谁可以在模型上工作。实际上,它阻碍了我们——例如,如果其他人已经在处理模型,则一个人无法继续编辑绘图。这就是为什么在项目进行几个月后,我们选择使用 Tekla Model Sharing。”
“我们发现它是一个非常强大的补充,有助于促进更加协作和协调的工作方式——不仅在我们自己的工程师团队中,而且在更广泛的项目中。有一次,我们有六个人来自三个不同的公司成员在同一模型上工作。自从将 Tekla Model Sharing 引入企业以来,我们已经在许多其他项目中使用它,都取得了相同程度的成功。最近,它对远程工作也有很大帮助,与通过我们的远程服务器访问模型文件相比,它为我们提供了一种更快、更有效的工作方式。”
“就卢顿 DART 车站而言,可以肯定地说,如果没有 Tekla Model Sharing,该项目的交付将更具挑战性,事实证明,协作工具对我们按时完成设计非常有帮助。”
卢顿 DART 车站计划于 2022 年向乘客开放,Hewson 公司凭借其在该项目上的出色工作赢得了英国 2020 Tekla BIM 模型竞赛的最佳公共项目奖。