Bentley软件助力按预算交付三维重建项目

项目概要

纽约州 28 号公路连接阿尔斯特县、特拉华县和区域公路网，是阿尔斯特县发生重大洪水事件时的应急通道。由于设施中的液压开口机压力不足，下大雨时，埃索普斯河上的纽约州 28 号公路桥梁经常被洪水淹没。受该地区地形影响，水会从河道中溢出，流向南面和北面的道路。纽约州交通运输部需要设计一座至少能使用 75 年的新桥梁，在暴雨天气甚至是发生百年一遇的洪水时保持畅通，同时尽量减少维护和维修成本。

挑战

纽约州交通运输部希望把该项目作为纽约州第一个“基于模型的”三维交付成果进行交付，但是其之前没有交付三维项目的经验。项目组向其他州寻求经验，但发现只有少数几个州尝试过水平施工的3D计划集。他们需要替代原有桥梁，确定最具成本效益和干扰性最小的设计方案。

突破

在此项目之前，纽约州交通运输部使用 Bentley 的OpenRoads成功设计过另一个项目。基于先前的项目，他们认为成功交付此项目的最佳方法是使用OpenRoads系列软件。

借助OpenRoads Designer 和OpenBridge Modeler，他们对三种备选方案进行建模和对比。基于该应用程序评估成本和对社区的影响，得出下游选项将是最佳选择。

拟建的桥梁长约 244米，高度上比现有的 101 米高近 3 米。桥梁上有一个超高过渡段，横梁的深度各不相同。项目团队使用OpenBridge Modeler 成功地对复杂结构进行建模，包括对桥梁大梁和复杂横隔板上的抛物线锥度进行建模。

原有结构中有一个主要的防洪堤在发生洪水事件时会限制流量，该项目也需要拆除这一防洪堤。纽约州交通运输部快速将模型和三维实体相结合，显示需要清除近 2.29 万立方米的路堤。利用软件可以创建挖填形状的三维实体，有助于实现设计意图和进行数量计算。

他们还使用iModel，交付了用户无法修改的三维模型，首次标记三维模型得到保证。与传统的打印和扫描方法相比，利用iTwin Design Review 可以进行数字化审查，承包商可以从平板电脑上访问三维模型的数据并轻松获取标高。

纽约州交通运输部的P.E.设计小组组长 Zack Maybury 表示：“横跨埃索普斯河的纽约州 28 号线基于模型的分包项目完美展示了在工程师们面对特殊问题时，像 Bentley 这样的合作伙伴将如何帮助他们取得成功。”

成果

在施工中使用三维实体模型可减少承包商与主管工程师 (EIC) 在计算沥青或挖填量等材料的数量时出现的分歧。现在，他们已经在项目中应用了挖填量的三维模型，避免了分歧。通过以固定形式提供这些功能，避免了错误解读数量的可能性。

纽约州交通运输部交付了三维模型，该模型将进行更新以反映所有设计修订以及构建时环境。这一实时更新的文档和模型将继续用作资产管理和桥梁检查的关键参考。将这一模型用于资产管理，项目将在设计、施工和检查中得以充分利用三维模型。

纽约州交通运输部对三种不同的桥梁方案进行了建模和评估，以确定在施工过程中对公众影响最小的经济设计方案。它曾担心在承包商熟悉这种项目交付方法之前，管理成本可能会更高。但是，他们惊喜地发现投标价实际上低于工程师的估价。他们成功创建了拟建桥梁的iModel，可以在未来使用。该项目推动了基于模型的分包作为现实的项目交付方法，它不仅适用于纽约州交通运输部，而且也适用于其他交通运输部和机构。