Bentley 應(yīng)用程序助力在預(yù)算范圍內(nèi)按時交付多倫多市Ashbridges Bay 處理廠排污口項目

為污水處理廠設(shè)計水下排污口

Ashbridges Bay 處理廠位于多倫多市中心以東的安大略湖畔，其排污口（ABTPO）項目需要進行升級。該處理廠是加拿大規(guī)模最大、年代最久遠的污水處理廠，始建于 1910 年，于 1917 年正式投入使用。它是多倫多四個污水處理廠中規(guī)模最大的一個，最大污水處理能力為每天 3300 萬升。然而，現(xiàn)有的排污口建于1947年，排污能力不足，無法將經(jīng)過處理的廢水全部排放入湖，排污口也即將達到預(yù)期使用壽命。

Hatch 加拿大的團隊負(fù)責(zé)設(shè)計和建造新的隧道排污口，把處理后的污水從處理廠直接輸入安大略湖。項目總投資 3 億加元，工程內(nèi)容包括在湖岸線附近建造豎井，以及在湖床正下方的巖石中挖掘一條隧道。Hatch 隧道高級項目經(jīng)理 Kevin Waher表示：“關(guān)于豎井和隧道的尺寸，我們正建設(shè)一個深入地下的豎井，面積相當(dāng)于一個足球場，隧道長度大約有金門大橋的三倍，直徑相當(dāng)于一般的兩層樓的高度?！碧幚砗蟮膹U水將在重力的作用下從工廠流出，通過連接管道、豎井和隧道，最終流入湖中。該項目的施工地點、復(fù)雜特性和項目規(guī)模都給團隊帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

改善多倫多市的污水處理能力

Hatch 在早期就認(rèn)識到，要確保成功完成該項目，需要使用能將計算機輔助設(shè)計與工程分析相結(jié)合的軟件。除了應(yīng)對項目施工的多種復(fù)雜挑戰(zhàn)，他們還需要在考慮水下土體和環(huán)境特征的同時最大限度降低成本。此外，處理廠為大約 160 萬居民服務(wù)，最終不僅要保證社區(qū)生活質(zhì)量的提升，隨著城市的發(fā)展和擴張，還要保證日后新居民的生活質(zhì)量。

團隊最終確定，傳統(tǒng)的工程交付方法難以滿足項目需求。除了隧道施工，Hatch 還需要建造 50 個垂直的直列式擴散立管，用以連接隧道頂部與隧道最后1000米沿線的湖床，讓污水更加順利地流入湖泊。隧道要正常運行，必須從陸上豎井處進行支撐，而立管將從水上駁船向下鉆孔。協(xié)作是確保該項目成功交付的關(guān)鍵，由于團隊分散在不同的辦公地點，就更需要運用數(shù)字化協(xié)同工作流，以實現(xiàn)高效溝通。

團隊協(xié)作，改進工程分析

Hatch 已經(jīng)熟悉 Bentley 軟件的應(yīng)用，早在 2015 年該項目的初始設(shè)計階段，Hatch 就使用了 Bentley 的軟件。也正因如此，在項目的下個階段繼續(xù)使用 Bentley 應(yīng)用程序，是比較理想的選擇。Hatch 的工程師應(yīng)用 Bentley 的OpenRoads，基于鉆孔日志（包括湖水水位和預(yù)期隧道仰拱）創(chuàng)建了表面。團隊借助這種方法能夠?qū)械刭|(zhì)邊界條件進行預(yù)測，并以此為重大設(shè)計決策提供指導(dǎo)。

他們找出豎井在哪一深度最能提高設(shè)施效率，減輕了隧道被湖水淹沒的潛在風(fēng)險。團隊在OpenRoads中，在豎井周圍設(shè)計了一個環(huán)形的輪廓，以全面地檢查整個過程中的土體條件，進一步確定合適的挖掘方式。Hatch 借助 MicroStation，對豎井和隧道的所有元素進行建模，完成隧道環(huán)片施工并確定每個環(huán)片的合適旋轉(zhuǎn)程度，以解決可能出現(xiàn)的連接問題。三維模型提供了復(fù)雜幾何圖形清晰的圖像，助力工程團隊制定了更簡單的加固計劃。他們還對豎井的挖掘進行了建模，考慮到了結(jié)構(gòu)的深度、不同的土體和巖石條件以及不同類型的結(jié)構(gòu)特征，以確保挖掘計劃按時進行，不會發(fā)生任何意料之外的延誤。

Hatch 還利用 ProjectWise 的互連數(shù)據(jù)環(huán)境，使團隊可以跨越多個時區(qū)開展協(xié)作，確保項目按時交付，預(yù)算不超出限制范圍。他們就平臺中所有的 CAD 工作內(nèi)容、工程分析和設(shè)計內(nèi)容展開協(xié)作，團隊能夠在另外的服務(wù)器上創(chuàng)建 PDF ，同時繼續(xù)處理 CAD 圖紙。Waher表示：“ABTPO 項目采用 Bentley 系列軟件，制定實用的解決方案，來應(yīng)對特殊的工程挑戰(zhàn)，建立互連、協(xié)同的工作環(huán)境，保證了項目的成本效益和工作效率。”

超出客戶期望，節(jié)省大量成本

Hatch 在該項目中使用 Bentley 應(yīng)用程序，提前向客戶交付了高質(zhì)量的設(shè)計。借助該軟件先進的 CAD 功能，他們只需雇傭一名全職和兩名兼職工作人員，減少了 2,000 小時的工作時間，因此節(jié)省了 35 萬加元。三維模型用于技術(shù)同行和施工可行性審查研討會，全部投標(biāo)文件均提前一周交付給客戶，這為 CAD 員工節(jié)省了相當(dāng)于 2.5 萬加元的工時。此外，使用 ProjectWise 的互連數(shù)據(jù)環(huán)境來共享所有文檔和信息，該項目實現(xiàn)了無紙化辦公，Hatch 也因此節(jié)省了超過 3.5 萬加元的紙張和印刷成本。ProjectWise 的協(xié)作環(huán)境還確保了跨時區(qū)互連，提高了團隊效率，幫助 Hatch 在預(yù)算內(nèi)按時完成詳細(xì)的設(shè)計。

這些成果得到了客戶的認(rèn)可。Ashbridges Bay 處理廠項目經(jīng)理 Alison Barlow 表示：“項目按時完成，又沒有超出預(yù)算，我還有什么不滿意的呢？”另外，多倫多市排污口項目經(jīng)理 Justina Teper也表示：“排污口設(shè)計階段按時、按預(yù)算完成，滿足市政府要求，這值得稱贊。”新的排污口對多倫多改善該處理廠污水處理能力至關(guān)重要。ABTPO 項目預(yù)計還將有助于改善多倫多市的湖岸線、沙灘以及安大略湖的水質(zhì)。Hatch 高級營銷專家 Russell Pye 表示：“很高興能有機會應(yīng)用 Bentley 的系列軟件和工具來完成詳細(xì)設(shè)計。……我們期待著未來能與 Bentley 在世界各地排污口項目中再次合作。”該項目的施工正在順利進行，預(yù)計 2024 年完工。