近日,中国公路学会发布“天工杯”数字交通及智能建造技术应用大赛评比结果,昆山《数字孪生技术在复杂景观桥梁建设和养护过程中的应用——以震川桥为例》获一等奖。该项目搭建起桥梁施工数字孪生平台,不仅可实现施工方案建模、吊装过程仿真、转体实景模拟,还可实时监测关键部位应力和变形情况,对小到钢结构的构件进行精细化拆解,引领昆山桥梁施工进入数字化新时代。
震川桥新建项目是江苏省重大交通水运项目,全长931米,其中,桥梁全长507米。其主桥为跨航道非对称钢拱塔斜拉桥,以“昆山三宝”之一并蒂莲为设计灵感,塔柱采用蝶翼形钢拱塔,拱塔与桥面由30根斜拉索连接,两塔之间由12根斜拉索连接,施工难度较大。
昆山市交通运输部门以BIM模型为基础,以数据为核心,建立震川桥施工数字孪生平台,实景模拟桥塔竖向转体过程,实时监测关键部位应力和变形情况,发现异常时及时预警,实现桥塔转体施工控制的数字化、精细化、智慧化。平台将施工过程中逐步增加且需要保留至运营期的传感器进行结构化管理,不仅能快速定位传感器和查看传感器基础信息,而且能对传感器数据实时汇总、统一管理,实现历史数据快速查阅、传感器的变化趋势及时发现。
由于施工场地有限、航道有保通需求,要求项目对周边资源的利用占用时间尽可能缩短。平台可将稳定的施工方案进行可视化展示,让决策方真实理解方案意图,提高决策效率。再如,因项目场地狭小,而吊装件的长度、重量,以及吊船的行进路线、摆臂幅度等都需要精确把握,而平台通过可交互性的仿真,提前预演,将风险控制在最小的范围内。
该平台还能实时获取测量数据,展现当前桥梁和临时塔等构筑物的物理状态,为转体的下一行程做出精准判断提供统一的数据决策。同时,可对钢结构的构件进行精细化的拆解,甚至细化到板件,满足桥梁后期养护中“施工焊缝”的要求。此外,通过平台不仅可以查看板件的几何形状和位置,还能通过EXCEL表格形式,实现构件形式的统一批量修改。
据悉,交付运营后,昆山市交通运输部门将以数字孪生交互平台为基础,延伸开发建管养一体化信息平台,对建设期和运营期内的材料进行统一收集、立卷和归档管理,并融入震川桥整体和局部建模分析结果,实现统一、规范、实时的监督管理,保证全寿命周期内的桥梁安全。
昆山市交通运输局相关负责人表示,昆山市交通运输局将继续强化数据驱动,围绕人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术在交通运输领域的深度应用,推动传统交通基础设施数字化、智能化转型,培育未来交通产业,推动交通运输现代化建设,更好发挥科技创新在推动交通运输高质量发展中的关键作用。(苏报融媒记者 占长孙 通讯员 李严 文/图)