Aussi appelé HZMB, l'infrastructure qui relie Zhuhai à Macao (Chine) est un vaste projet sous l'autorité Hong Kong-Zhuhai-Macao prévoyant plusieurs ponts et tunnels ainsi que des îles artificielles.

Avec le concours d'un cabinet d'études, China Railway Construction Electrification Bureau Group, LTD., les responsables du projet ont utilisé le BIM pour la conception structurelle, la conception en sous-surface et la construction de cet immense ouvrage composé de plus de dix sous-systèmes.

Pour la partie centrale du projet, l'équipe a adopté un schéma combinant ponts et tunnels. La section des tunnels s'étend sur près de 6,7 km, celle des ponts sur quelque 22,9 km et deux îles artificielles ont été érigées. Le projet titanesque a été terminé en décembre 2017.

Pont de Janghai avec voies navigables. Le HZMB compte deux autres ponts de ce type. Image publiée avec l'aimable autorisation de l'autorité Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge

Défis liés au projet

Un des principaux défis du projet résidait dans le fait que la structure centrale se trouve dans une strate fragile avec des différences de strates considérables et des facteurs élevés d'amplification des mouvements sismiques. L'équipe a également été amenée à travailler avec plusieurs entités gouvernementales (Guangdong, Honk Kong et Macao). Autre contrainte et non des moindres, le calendrier se révélait extrêmement serré. Face à tous ces défis, l'équipe a dû mettre en place une communication et une coordination entre les différents intervenants, disciplines et plateformes sur toute la durée du projet.

Technologie de paramétrage

L'équipe a créé le modèle BIM des ponts, tunnels et îles artificielles dans Revit. Le projet est un exemple d'application réussie de Revit dans le domaine des infrastructures avec la technologie de paramétrage pour résoudre le problème technique des courbes verticales/du plan dans la conception complexe des ponts et l'utilisation du modèle pour le déploiement du BIM au niveau des ponts et routes.

L'utilité du modèle, étendue à l'exploitation et à l'entretien de l'ouvrage (au lieu de se limiter à la conception et à la construction) est un changement important introduit par l'application du BIM. Il peut également servir de référence pour la mise en œuvre du BIM au niveau de l'exploitation et de la maintenance dans les autres secteurs impliqués dans l'infrastructure. La légèreté du HZMB témoigne de la capacité du format allégé d'Autodesk à prendre intégralement en charge une réalisation technique aussi complexe et vaste. La fonction de développement secondaire montre que les données et le système du BIM doivent offrir suffisamment d'ouverture, de polyvalence et de flexibilité.

Ponts, tunnels et îles composant le projet. Image publiée avec l'aimable autorisation de l'autorité Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge

Objectifs du BIM

Optimiser la création des dessins en assurant leur qualité, en réduisant les conflits dans la conception et en limitant les modifications
Rétablir un modèle de visualisation 3D présentant le profil du projet et les plans supplémentaires
Gestion de la progression et simulation 4D basées sur une plateforme BIM pour optimiser les processus de construction et permettre à l'équipe chargée de la supervision sur le chantier de surveiller la progression de la construction par rapport au modèle BIM 4D
Surveillance et gestion en 3D des équipements destinés à l'ingénierie du trafic avec les données BIM comme vecteur pour une réponse rapide aux demandes d'informations, mais aussi pour le positionnement des équipements, les renseignements sur les câbles, les données de routage en lien avec le contrôle des équipements (surveillance et gestion inversées par rapport aux processus et théories qui accompagnent les équipements classiques)

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Avantages du BIM

Le BIM a été utilisé sur tout le cycle de vie du projet, y compris dans la conception des assemblages, la construction, l'exploitation et la maintenance des systèmes.

L'équipe a amélioré la planification en simulant les options potentielles de façon détaillée. À titre d'exemple, les voyants de signalisation sur les arches des gares de péage et d'autres équipements de signalisation ont été présentés et étudiés au début du projet, ce qui a permis de prendre des décisions bien plus tôt pour certains éléments de détail.

Les workflows de conception détaillés, doublés d'une collaboration interdisciplinaire, ont contribué à améliorer la phase de conception jusqu'à la construction. Ainsi, la présentation complète du réseau de canalisations dans la conception initiale de la station de pompage des eaux usées a fait apparaître un manque d'espaces sécurisés pour les voies d'évacuation. Grâce au BIM, les relations spatiales entre les conceptions MEP, structurelles et architecturales pouvaient être visualisées et examinées. Trois meilleures pratiques ont été optimisées en s'appuyant sur la plateforme Revit et ont permis aux maîtres d'ouvrage de prendre les meilleures décisions.

Gagner du temps

Améliorer la qualité et réduire les risques en coordonnant tous les professionnels est une tâche complexe et chronophage. La moindre erreur se traduit systématiquement par un changement répétitif dans la construction. La conception combinée dans un modèle commun de données de construction peut toutefois mettre en relief les conflits entre les structures et les équipements. Les ingénieurs ont la possibilité de vérifier les modèles 3D à tout moment pour déceler les éventuels problèmes et adapter leurs conceptions dans les temps, ce qui permet de gagner du temps lors de la construction.

Opérations

Le fonctionnement des systèmes en 3D et le contrôle en temps réel s'affichent sur la plateforme de gestion et d'exploitation de l'équipe. Les informations transmises par le système de gestion et de maintenance aident les services de maintenance à intervenir rapidement. À partir du modèle léger comportant les données de maintenance et d'exploitation, l'équipe en charge de ces opérations a pu explorer les modèles BIM.

Communications efficaces

Les échanges traditionnels par e-mail, par téléphone et lors des réunions ont été remplacés par des visualisations 3D. Un gain d'efficacité de plus de 30 % a rapidement été observé au niveau des communications.