CHONGQING ARCHITECTURAL DESIGN INSTITUTE OF CHINA (CQADI)
Freie Fahrt: Wie mit BIM ein komplexes Verkehrsprojekt in China deutlich schneller umgesetzt werden konnte
TIEFBAU
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BIM hilft beim Bau eines mehrstöckigen Autobahnknotens in China
Drei Autobahnen, die als Längsachsen durch die Stadt verlaufen, stehen im Mittelpunkt eines großen Modernisierungsprojekts im chinesischen Chongqing. Ziel ist eine Verkehrsentlastung der Stadtbezirke; außerdem strebt man eine Verbesserung der Verbindungen zwischen Chongqing und Shanghai sowie anderen Orten in China an. Das Projekt des Autobahnknotens Wutaishan ist Teil dieser Modernisierung. Für die 2,94 Kilometer lange Strecke fielen Kosten von 202,9 Millionen US-Dollar an. Zu den Herausforderungen bei dem Projekt gehörten der kurze Planungszeitraum und die komplexe technische Problemstellung. Das Chongqing Architectural Design Institute of China meisterte diese Herausforderungen durch den Einsatz von BIM und Technologie von Autodesk. Im Folgenden werden die umfassende Planung sowie die Umsetzung der Infrastrukturmaßnahme beschrieben.
Gefunden – die optimale Lösung für vielfältige Herausforderungen
Die Erneuerung von Autobahnen ist immer kompliziert. Beim Projekt des Autobahnknotens Wutaishan gab es einige sich überlagernde Aspekte:
- Verbreiterung der Haupttrasse und der Zubringer mit Über- und Unterführungen
- Bau einer Überführung
- Abriss einer Brücke
- Errichtung einer unterirdischen Durchfahrt
- Bau von Behelfsstraßen zum Sichern des freien Verkehrsflusses an der Taohuaxi-Brücke
Zudem mussten die Projektplaner eine Reihe von technischen Vorgaben einhalten:
Die Autobahn verläuft durch dicht besiedelte Stadtgebiete, sodass eine sorgfältige Flächennutzung wichtig war.
Bei dem Autobahnprojekt war eine komplexe Gebirgstopografie zu berücksichtigen.
Die dreistöckige Autobahn mit Brücken, Unterführungen und einer Vielzahl von sich überschneidenden Bauwerken bringt anspruchsvolle technische Abhängigkeiten mit sich.
Bei dem Projekt mussten strenge Umweltauflagen in Bezug auf Licht und Lärmschutz eingehalten werden. Beeinträchtigungen des vorhandenen Verkehrs waren zu minimieren.
„Wir waren auf Daten aus unterschiedlichen Bereichen und kontinuierliche Updates von allen Projektbeteiligten angewiesen“, erklärt Hao Fu, Bauingenieur beim Chongqing Architectural Design Institute of China. „Daher mussten wir die Koordination zwischen den Disziplinen sicherstellen.“
Das Chongqing Architectural Design Institute of China entwickelte eine leistungsstarke BIM-Lösung, um diese Herausforderung zu bewältigen.
Verbreiterung des Knotens beim Huaxi-Fluss
Erstellung eines 3D-Modells von Grund auf
In mehreren Schritten überführte man das Infrastrukturprojekt von der realen Welt in die digitale.
Zunächst muss das Team des Design Institute ein genaues 3D-Modell erstellen. Dazu wurden eine Reihe von Drohnenbildern in Autodesk ReCap geladen. Das Live-3D-Modell ermöglichte die Erfassung des Baubestands sowie Vergleiche zwischen verschiedenen Entwurfsvarianten. Civil 3D half bei der Planung des Geländes, der Trassenführung und des Straßenunterbaus. Nachdem sie die aus den Civil 3D-Modellen abgeleiteten Daten in Revit importiert hatten, konnten die BIM-Fachleute Überlegungen zur Tragwerksplanung für Brücken und Unterführungen anstellen. So entstand die Struktur der Brücke unter Verwendung der Raumkoordinaten aus Streckenführungen, die in Civil 3D generiert wurden. Der sehr begrenzte Platz für die Brückenstruktur erforderte in jeder Phase des Prozesses ein hohes Maß an Genauigkeit.
Es gibt hier viele spezielle Bauten und zahlreiche untereinanderliegende Rohrleitungen. Daher war absolute Präzision erforderlich, um die Planung und Analyse zu optimieren.
—Hao Fu, Bauingenieur, Chongqing Architectural Design Institute of China
Die Projektplaner erreichten die notwendige Genauigkeit mithilfe der Autodesk-Suite. Die aufeinander abgestimmten Programme unterstützten das Design Institute bei der Lösung komplizierter technischer Probleme.
Einhaltung strikter Umweltauflagen mithilfe von BIM
Das Infrastrukturprojekt musste strenge Umweltverträglichkeitsstandards erfüllen; die dichte Besiedelung von Chongqing verschärfte das Problem.
Das Team importierte alle Modelle in Infraworks, um Simulationen zu Licht und Lärm sowie zu Veränderungen im Verkehrsfluss durchführen zu können. Durch die Simulation möglicher Szenarien der neuen Infrastruktur wurde die Einhaltung der strikten Umweltvorschriften gesichert.
Während des gesamten Projekts halfen differenzierte BIM-Funktionen den Planern, Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz zu finden. Beispielsweise trugen die in Civil 3D generierten Schätzungen zu Erd- und Gesteinsmengen sowie Verfüllungen dazu bei, die Kosten für die Erdmassenbewegung zu veranschlagen und Beeinträchtigungen für die Umwelt zu minimieren.
Ausfahrt Hengsheng Avenue
Die von Revit generierte Mengenliste ersetzte die bisher üblichen handschriftlichen Listen, was die Genauigkeit bei den Materialmengen deutlich verbesserte.
—Hao Fu, Bauingenieur, Chongqing Architectural Design Institute of China
Zusammenarbeit über die Cloud
Am Autobahnmodernisierungsprojekt waren zahlreiche Fachbereiche beteiligt: Brückenbauer, Tunnelbauer, Verkehrsplaner und Wasserbauspezialisten gehörten ebenso dazu wie Landschaftsbauer und Beleuchtungstechniker. Alle Daten und Informationen der Beteiligten wurden über die BIM 360 Cloud erfasst. Die Verwendung eines zentralen gemeinsamen Modells erleichterte auch die Projektprüfung durch staatliche Stellen.
Die in BIM 360 gehosteten Daten können den Beteiligten zur Überprüfung bereitgestellt werden. Kommunikation und Projektfortschritt verbessern sich deutlich und es sind weniger Planungsänderungen erforderlich. Auch die Projektfreigabe wird beschleunigt.
—Hao Fu, Bauingenieur, Chongqing Architectural Design Institute of China
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