Case Studies

Las aplicaciones digitales de Bentley industrializan la ejecución de la obra, ahorrando 17,5 millones de CNY en costos

Una iniciativa de carretera inteligente

Como una de las obras piloto de la provincia de Sichuan que tiene el fin de promover el desarrollo de un sistema de transporte regional integrado, la autopista Chengdu-Yibin es una iniciativa de construcción de una carretera inteligente que tiene como objetivo ser un eje vial moderno, ecológico y accesible. La obra, cuyo costo asciende a 24,6 mil millones de yuanes, tiene la mira puesta en crear una carretera inteligente integrando la inteligencia artificial y un sistema cooperativo de infraestructura vehicular en la construcción de la autopista. La empresa Sichuan Road and Bridge (SRB) se adjudicó el contrato de ingeniería, adquisición y construcción, que exigía seguir estrictas directrices de protección del paisaje y del medio ambiente, así como completar la construcción en un plazo de tres años.

Situada en una zona montañosa, la autopista se extiende a lo largo de 155 kilómetros y cuenta con 154 puentes que en total suman 39,7 kilómetros, así como cuatro túneles que abarcan 7,3 kilómetros. También hay 17 intersecciones a desnivel y cinco áreas de servicio a lo largo de la ruta. El alcance del trabajo incluía numerosos elementos controlados y presentaba restricciones en los sitios de construcción que se encontraban en medio de lugares pintorescos y protegidos. A causa de las largas y complejas obras del puente en medio de un cronograma ajustado, agravadas por problemas de asignación de recursos y de coordinación durante la dirección de docenas de subcontratistas, la planificación y la gestión de la construcción resultaron difíciles. 

Probando flujos de trabajo digitales y procesos de gestión

Para mejorar eficazmente la buena marcha en la inspección, el diseño, la producción y la gestión, SRB buscó probar la metodología BIM por toda la ruta y durante el ciclo de vida de la obra. Querían agilizar y digitalizar los flujos de trabajo del modelado y la construcción mediante una plataforma de gestión de la información y la construcción que estuviese basada en la nube; y, además, crear una fábrica inteligente de producción de vigas para el procesamiento y producción inteligente de acero. Sin embargo, SRB sabía que los flujos de trabajo tradicionales serían insuficientes para el proyecto. "Es difícil [resolver] estos problemas con los medios tradicionales en 2D", manifestó Chunwei Qin, ingeniero de BIM en SRB.

Para aplicar estas metodologías digitales y permitir prácticas de gestión visuales, en tiempo real e inteligentes, necesitaban de tecnología de modelado de la realidad y de la metodología BIM. Mientras que el corto plazo y el gran tamaño de esta obra planteaban numerosas dificultades, SRB se enfrentó a otros desafíos, como superar tanto el terreno montañoso y escarpado como el ineficiente proceso de fabricación de vigas. En concreto, el 30 % de los accidentes que se producen en las autopistas de montaña se deben a la falta de visibilidad directa, por lo que se enfrentaron a varios problemas de visibilidad en los 17 enlaces a desnivel, en los que los puntos ciegos visuales afectarían negativamente al funcionamiento seguro de la autopista Chengdu-Yibin. Además, la fábrica de vigas de acero empleaba procesos costosos que requieren de mucha mano de obra y de una enorme adquisición temporal de terrenos, lo que a menudo ocasiona daños medioambientales. Considerando lo anterior, SRB se dio cuenta de que sus métodos convencionales de diseño, fabricación y gestión de la construcción no harían sino aumentar inevitablemente las dificultades generales de la obra, así como los costes.

Aprovechando software para el modelado de realidad y la implementación de la metodología BIM

Tras tomar en cuenta los desafíos inherentes a la obra, SRB eligió las aplicaciones abiertas de Bentley para el modelado de realidad y la aplicación de la metodología BIM para modelar, inspeccionar, visualizar y corregir los problemas de visibilidad directa en todas las intersecciones a desnivel de la autopista. Utilizó OpenRoads Designer y OpenRoads ConceptStation durante la idea de diseño y la fase del diseño preliminar para modelar la autopista. Luego importó el modelo 3D a LumenRT para realizar la simulación de conducción y la inspección virtual de los pasos a desnivel, las entradas y las salidas. Con software de Bentley para el diseño civil y la visualización, SRB niveló la pendiente para garantizar una mejor visibilidad en la confluencia vial y eliminar los riesgos por la poca visibilidad directa a lo largo de la ruta.

Para dirigir el proceso de construcción, también utilizó las aplicaciones de Bentley para crear una plataforma de gestión de la construcción, la cual ayudó a optimizar los planos de construcción, a coordinar la programación y los flujos de trabajo, así como a proporcionar una mayor visibilidad de los métodos de construcción entre los diversos subcontratistas. "Hemos creado una plataforma de gestión de la construcción basada en tecnología (de Bentley) para la aplicación de la metodología BIM y hemos desarrollado un conjunto de sistemas de gestión inteligentes integrados con la metodología BIM para la fase de la construcción", afirmó Qin. Trabajar en un entorno visual digitalmente conectado mejoró la comprensión de la intención de diseño de SRB y mejoró la coordinación en el sitio de la construcción.

Por último, para optimizar y mejorar aún más la construcción, SRB utilizó ProStructures para construir un modelo para el refuerzo de vigas en T y lo importó a su sistema inteligente de fabricación de vigas basado en las soluciones de Bentley, lo que permitió contar con información en tiempo real del procesamiento y la producción del acero. El sistema de gestión de la información recientemente desarrollado ahora automatiza los procesos de producción que antes se realizaban de forma manual, y extrae todos los datos del modelo BIM para generar un entorno inteligente basado en la planta para la fabricación y la construcción cerrada.

La digitalización crea un modelo de autopista inteligente

Al utilizar la metodología BIM y el modelado de la realidad para la construcción de la autopista Chengdu-Yibin, SRB identificó más de 103 problemas potenciales de diseño que permitieron ahorrar 4,5 millones de yuanes en costes asociados a los cambios en el sitio de construcción. El uso del modelo 3D para la inspección digital y la simulación resolvió más de 14 posibles problemas de visibilidad directa y facilitó la construcción inteligente de la autopista, lo que ahorró 7 millones de yuanes en costes de construcción. Con la plataforma de gestión de la construcción y el sistema inteligente de información de vigas, SRB pasó de la gestión sin conexión a la gestión en línea y redujo 124 días todo el periodo de construcción para así ahorrar 6 millones de yuanes en costes de producción. Las soluciones digitales basadas en Bentley mejoraron la eficacia de los procesos en más del 50 %, la eficiencia de la producción en más del 20 % y la eficiencia del modelado en 15 %. Las aplicaciones también permitieron a SRB reducir la adquisición de terrenos y, por tanto, el impacto medioambiental de la obra.

A través de la aplicación innovadora del software de Bentley, SRB probó flujos de trabajo BIM inteligentes en toda la autopista de 155 kilómetros por primera vez en Chengdu, transformando la construcción de autopistas en la región. Maximizó la utilidad de los datos, lograron avances técnicos a través de la verificación de la distancia máxima de visibilidad y el modelado 3D, y generaron procesos de gestión inteligente que trabajan en un entorno digitalmente conectado. "La metodología BIM basada en las soluciones de Bentley se ha implementado en la obra y ha dado lugar a buenos logros", aseveró Xie Zhongtao, ingeniero de autopistas en SRB. A través de la digitalización y la visualización, SRB industrializó la ejecución de la autopista Chengdu-Yibin, promovió el transporte regional integrado y fijó un nuevo punto de referencia para las autopistas inteligentes de la región.

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Autor:

Meg Davis, Directora de marketing en el sector de carreteras en Bentley Systems