Bentley 应用程序助力在预算范围内按时交付多伦多市Ashbridges Bay 处理厂排污口项目

为污水处理厂设计水下排污口

Ashbridges Bay 处理厂位于多伦多市中心以东的安大略湖畔，其排污口（ABTPO）项目需要进行升级。该处理厂是加拿大规模最大、年代最久远的污水处理厂，始建于 1910 年，于 1917 年正式投入使用。它是多伦多四个污水处理厂中规模最大的一个，最大污水处理能力为每天 3300 万升。然而，现有的排污口建于1947年，排污能力不足，无法将经过处理的废水全部排放入湖，排污口也即将达到预期使用寿命。

Hatch 加拿大的团队负责设计和建造新的隧道排污口，把处理后的污水从处理厂直接输入安大略湖。项目总投资 3 亿加元，工程内容包括在湖岸线附近建造竖井，以及在湖床正下方的岩石中挖掘一条隧道。Hatch 隧道高级项目经理 Kevin Waher表示：“关于竖井和隧道的尺寸，我们正建设一个深入地下的竖井，面积相当于一个足球场，隧道长度大约有金门大桥的三倍，直径相当于一般的两层楼的高度。”处理后的废水将在重力的作用下从工厂流出，通过连接管道、竖井和隧道，最终流入湖中。该项目的施工地点、复杂特性和项目规模都给团队带来了严峻的挑战。

改善多伦多市的污水处理能力

Hatch 在早期就认识到，要确保成功完成该项目，需要使用能将计算机辅助设计与工程分析相结合的软件。除了应对项目施工的多种复杂挑战，他们还需要在考虑水下土体和环境特征的同时最大限度降低成本。此外，处理厂为大约 160 万居民服务，最终不仅要保证社区生活质量的提升，随着城市的发展和扩张，还要保证日后新居民的生活质量。

团队最终确定，传统的工程交付方法难以满足项目需求。除了隧道施工，Hatch 还需要建造 50 个垂直的直列式扩散立管，用以连接隧道顶部与隧道最后1000米沿线的湖床，让污水更加顺利地流入湖泊。隧道要正常运行，必须从陆上竖井处进行支撑，而立管将从水上驳船向下钻孔。协作是确保该项目成功交付的关键，由于团队分散在不同的办公地点，就更需要运用数字化协同工作流，以实现高效沟通。

团队协作，改进工程分析

Hatch 已经熟悉 Bentley 软件的应用，早在 2015 年该项目的初始设计阶段，Hatch 就使用了 Bentley 的软件。也正因如此，在项目的下个阶段继续使用 Bentley 应用程序，是比较理想的选择。Hatch 的工程师应用 Bentley 的OpenRoads，基于钻孔日志（包括湖水水位和预期隧道仰拱）创建了表面。团队借助这种方法能够对湖中地质边界条件进行预测，并以此为重大设计决策提供指导。

他们找出竖井在哪一深度最能提高设施效率，减轻了隧道被湖水淹没的潜在风险。团队在OpenRoads中，在竖井周围设计了一个环形的轮廓，以全面地检查整个过程中的土体条件，进一步确定合适的挖掘方式。Hatch 借助 MicroStation，对竖井和隧道的所有元素进行建模，完成隧道环片施工并确定每个环片的合适旋转程度，以解决可能出现的连接问题。三维模型提供了复杂几何图形清晰的图像，助力工程团队制定了更简单的加固计划。他们还对竖井的挖掘进行了建模，考虑到了结构的深度、不同的土体和岩石条件以及不同类型的结构特征，以确保挖掘计划按时进行，不会发生任何意料之外的延误。

Hatch 还利用 ProjectWise 的互连数据环境，使团队可以跨越多个时区开展协作，确保项目按时交付，预算不超出限制范围。他们就平台中所有的 CAD 工作内容、工程分析和设计内容展开协作，团队能够在另外的服务器上创建 PDF ，同时继续处理 CAD 图纸。Waher表示：“ABTPO 项目采用 Bentley 系列软件，制定实用的解决方案，来应对特殊的工程挑战，建立互连、协同的工作环境，保证了项目的成本效益和工作效率。”

超出客户期望，节省大量成本

Hatch 在该项目中使用 Bentley 应用程序，提前向客户交付了高质量的设计。借助该软件先进的 CAD 功能，他们只需雇佣一名全职和两名兼职工作人员，减少了 2,000 小时的工作时间，因此节省了 35 万加元。三维模型用于技术同行和施工可行性审查研讨会，全部投标文件均提前一周交付给客户，这为 CAD 员工节省了相当于 2.5 万加元的工时。此外，使用 ProjectWise 的互连数据环境来共享所有文档和信息，该项目实现了无纸化办公，Hatch 也因此节省了超过 3.5 万加元的纸张和印刷成本。ProjectWise 的协作环境还确保了跨时区互连，提高了团队效率，帮助 Hatch 在预算内按时完成详细的设计。

这些成果得到了客户的认可。Ashbridges Bay 处理厂项目经理 Alison Barlow 表示：“项目按时完成，又没有超出预算，我还有什么不满意的呢？”另外，多伦多市排污口项目经理 Justina Teper也表示：“排污口设计阶段按时、按预算完成，满足市政府要求，这值得称赞。”新的排污口对多伦多改善该处理厂污水处理能力至关重要。ABTPO 项目预计还将有助于改善多伦多市的湖岸线、沙滩以及安大略湖的水质。Hatch 高级营销专家 Russell Pye 表示：“很高兴能有机会应用 Bentley 的系列软件和工具来完成详细设计。……我们期待着未来能与 Bentley 在世界各地排污口项目中再次合作。”该项目的施工正在顺利进行，预计 2024 年完工。