京港高铁商合段BIM应用案例赏析

2021年7月8日
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工程概况

京港高铁商合段,线路长度376.7km,除车站地段落地布置外,其它地段全部设计为桥梁,桥梁比例高达92.4%。新设商丘站商合杭场、芦庙、阜阳西、亳州南、淮南南等车站。改扩建既有水家湖站,接入合肥北城站,扩建合肥南动车运用所。多站点和运输组织合理结合体现了铁路建设的新理念。
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线路示意图

(1)技术标准高
商合杭铁路是华东地区最后一个干线路网性高速铁路项目,并是少数几条国家发改委明确批复为设计速度350km/h的客运专线,采用无砟轨道,是新一轮铁路建设中设计标准最高的项目之一;商合杭铁路纵贯豫皖浙三省,从中原至江淮至东部沿海,跨淮河、长江、太湖三大水系,全长近800公里,是新一轮铁路建设中设计线路最长的项目之一。
(2)衔接关系复杂
商合杭铁路衔接郑徐、合蚌、合福、合宁、宁安、皖赣和宁杭等7条既有和在建客运专线,并与规划的京九、郑合、亳蚌、淮蚌、阜淮、庐巢马、湖苏沪等6条客运专线和城际铁路相连,连接商丘、阜阳、合肥、芜湖和杭州五个铁路枢纽,是我国高速铁路(客运专线)建设中衔接关系最为复杂的项目之一,同时项目又由多家设计单位设计,从某种意义上讲,接口处理将是本项目成败的关键因素。
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商合杭铁路商合段点多线长,两个枢纽和一个核心网技术复杂,实施过程中同时接受京福客专安徽公司和郑万客专河南公司两个建设单位的领导,与多达31个站前、站房、站后单位的存在众多接口问题,这在以往的高铁客专实施过程中,并不多见。

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02

参建单位

建设单位:京福铁路客运专线安徽有限责任公司

设计单位: 中国铁路设计集团有限公司(豫皖省界至阜淮市界段)

中铁第四勘察设计院集团有限公司(负责阜淮市界至合肥段)

监理单位:中铁二院(成都)咨询监理有限责任公司

施工单位:中国铁路通信信号股份有限公司

03

标准化管理

工程建设标准化管理在商合杭高铁全面推行
商合段开工建设,恰逢通信、信号《高速铁路细部设计及工艺质量标准》及新版验收标准的发布。
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在通信信号施工中贯彻“典型引路,样板先行”的工作方法,以《高速铁路细部设计及工艺质量标准》为依托,充分征求铁路管理、设计、监理等相关单位的意见,细化施工工艺标准,构建结构清晰、职责分明、内容具体的制度体系,做到实施有标准、操作有程序、过程有控制、结果有考核。

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04

BIM应用欣赏

近年来,通号工程局集团大胆创新,潜心钻研,在通信信号工程建设领域真正实现了BIM技术正向指导施工,建成了首套铁路通信信号基础模型库,划分6个建模流程,提炼1部BIM应用标准,大幅提高BIM技术的普及应用。

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机柜安装

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上走线

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下走线

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组合柜、综合柜配线

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电缆敷设

依据设计院提供的施工图纸,将二维的设备平面布置图,转换为三维布置图,利用BIM可视化的特点,提前排布室内设备,优化布置方案,通过对三维模型的碰撞检查,解决空间关系冲突,优化净空,精确防静电地板、下走线架、接地铜排等辅助设施安装位置,规划线缆布置先后顺序,减少线缆交叉,提高线缆整体美观程度。通过标注线缆规格、去向等属性信息,指导现场施工作业,提高作业效率。

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具体而言,BIM技术带来了哪些好处呢?

优化施工设计:

对每一道工序进行可视化推演,模拟施工全过程,论证及优化施工方案。实现工程虚拟建造;

实现线缆碰撞检查。优化线缆路径,避免交叉;

实现接口检查预警。提高各专业施工的协同效能。

指导工厂化智能化建造:

 自动统计物料,实现物资材料数量精确提报;

指导工厂预制,提供三维模型文件,提高预制精度;

 指导施工预配,优化预配工序,缩短现场工期。

指导现场施工:

实现可视化技术交底。直观了解整体布置情况、施工细节;

实现数字化施工;

指导施工人员按序施工。

推动建维一体:

共享工程属性信息。实现设计、建设、运营全生命周期信息共享;

实现建造过程可视化。形成质量可追溯的工程资料,便于运营维护的数字化、精细化管理。

建模成果推广应用:

用BIM技术辅助首件定标。提前进行立标打样;

制作BIM视频作业指导书,直观形象展示施工工序;

建成首套铁路通信信号专业模型库。

04

工艺创新亮点一览

信号专业

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此外还改进了安装基础信号设备基础尺寸的孔距;拼装式围台代替原砖砌围台;设置了电源屏输出端子的分束隔断;零层电源端子红蓝护帽并标识电源作用;上走线采用走线架方式等等颜色鲜明,方便适用,便于维护。

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通信专业

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此外,钢模板代替传统木模板,提高铁塔基础强度及精度;在ODF柜内增设固线板及Ω夹;利用固线器代替扎带等等

层次分明,整齐划一

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首件定标获得好评

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图为商合杭通信信号首件定标工艺

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商合杭商合段通信、信号首件评估工程一次通过

国铁集团工管中心对工艺给予了高度赞扬

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接口管理与既有接入

商合杭线路长,站点多,与站前、房建、电力、客服等施工单位存在众多专业间的接口,接口问题是影响通信信号工程进度、质量的关键因素。

管辖范围的站前、房建单位多达十几个标段,电缆槽道、接地、站场过轨、桥梁锯齿孔预留、房屋位置、场坪标高等需要把控的点更是数不胜数,针对此情况,商合杭四电集成通信信号(安徽段)施工单位建了5个接口调查小组,制定了一套全面详细的接口调查计划并形成接口调查表便于掌握各类接口进度,同时安排专人划分范围实时盯控,定期召开接口对接会,经过参建各方的共同努力,最终以高标准、高质量完成了各类接口的预留,为后续工程施工奠定了坚实的基础。

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此外,商合杭引入商丘枢纽、商合杭通信传输系统接入合肥南、商合杭引入合肥枢纽、上海局集团调度楼CTC中心扩展工程是整个项目的重中之重。

  • 商丘枢纽引入与郑万高铁郑州东枢纽同步实施:郑万、商合杭铁路河南段引入郑州东、商丘枢纽涉及郑州局集团调度中心、郑州东RBC中心、郑州东徐兰场、曹古寺线路所、商丘郑徐场、商丘西线路所等信号系统改造工程

  • 商合杭铁路通信传输、数据网、无线、数调等接入上海局既有各系统,均为既有线施工,商合杭铁路和既有站联络光缆互联共涉及合肥北城至合肥南、阜阳西至阜阳站、亳州南至亳州站共计200余公里,处于繁忙的既有客专干线

  • 商合杭铁路接入合肥枢纽需要同步对既有合蚌客专水家湖高速场、合肥北城站、合蚌中继站站4、中继站5,合蚌TSRS、合蚌RBC,合福客专的合福中继站0、合肥西合福场、合福TSRS,上海局调度中心合福高铁台进行修改,同步涉及淮南东、合肥站、合肥南线路所等CTC软件的修改

  • 上海局集团调度楼CTC中心机房扩展工程包括改造一层部分区域为电力变电所、信号电源屏室;二层、三层为CTC、CTC/TDCS设备机房;四层为通信机房,实现两个调度中心互联互通

上述工程项技术复杂,接口多,影响范围广,配合单位多,天窗时间紧张,安全风险极高,以郑徐场引入为例,需要对1万多根线缆进行拆除,同时布放新的电缆要穿越既有设备,每一盘电缆500-600米,要布放130多根。

最终历时两个多月,通信信号施工单位圆满完成了各系统软件换装、试验、动态验证及开通工作,开创了全路两条枢纽同步接入的先例,上海CTC中心也满足了未来5年内20余条新建线路的接入。

结语

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