程 建 華

(山西省晉中路橋建設(shè)集團有限公司，山西 晉中 030600)

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BIM技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用研究

程 建 華

(山西省晉中路橋建設(shè)集團有限公司，山西 晉中 030600)

論述了橋梁施工中應(yīng)用BIM技術(shù)的必要性，并結(jié)合工程實例，分析了BIM技術(shù)在橋梁工程建設(shè)中的模擬與優(yōu)化技術(shù)，指出BIM技術(shù)在橋梁施工中具有信息完整、模型關(guān)聯(lián)性及可視化等優(yōu)勢。

BIM技術(shù)，橋梁工程，施工管理，模型

0 引言

BIM技術(shù)就是對建筑信息模型進行合理應(yīng)用，其是一種新型的建筑工程項目方式和理念，在許多建筑工程項目中都發(fā)揮著重要作用，并體現(xiàn)出了不錯的應(yīng)用價值。這一點在橋梁工程項目中也有著不錯體現(xiàn)，因此在橋梁工程施工中要對BIM技術(shù)的應(yīng)用進行分析。

1 橋梁工程施工中應(yīng)用BIM技術(shù)的必要性

橋梁工程的總體規(guī)模較大，這種規(guī)模較大的橋梁的各部位的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的體積也較大。大結(jié)構(gòu)構(gòu)件增加了工程的施工難度，同時對施工人員、施工技術(shù)、相關(guān)管理人員等多個方面都提出了更高的要求。

在具體分析過程中，從橋梁工程項目結(jié)構(gòu)角度入手，橋梁工程的結(jié)構(gòu)通常都比較復(fù)雜，因此其設(shè)計和施工都存在一定難度。尤其是針對一些傳統(tǒng)的建筑而言，在具體設(shè)計與施工過程中，要對橋梁工程的具體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性等多項內(nèi)容進行合理分析，只有這樣才能確保橋梁工程的最終施工效果達到期望標準，避免施工中出現(xiàn)錯誤，以及引發(fā)相關(guān)的安全問題[1]。

分析過程中，從環(huán)境角度入手，橋梁工程在具體施工中會受到周圍環(huán)境的影響，外界因素的影響，會導(dǎo)致橋梁工程的質(zhì)量降低，同時也會對施工的安全性以及進度產(chǎn)生不良影響。外界因素對橋梁工程的影響，在無形之中增加了橋梁工程的設(shè)計難度。通過對大量橋梁工程的施工進行分析，可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在橋梁工程的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，施工難度較大。因此，要想提升施工效果，就必須做好相應(yīng)的管理工作，這是施工中對BIM技術(shù)進行應(yīng)用的一個重要條件。

2 BIM技術(shù)在橋梁工程施工中的具體優(yōu)勢

將BIM技術(shù)合理的應(yīng)用在橋梁工程施工中，具有明顯優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾點。

2.1 信息完整

BIM技術(shù)在橋梁工程施工中應(yīng)用，一項突出的優(yōu)勢就是信息較為完整。具有完整的信息，表明在橋梁工程施工中，可以依據(jù)橋梁工程中具體構(gòu)件和結(jié)構(gòu)類型，對橋梁工程的具體情況進行全面解讀與分析，具體應(yīng)用到橋梁工程建設(shè)中，也有著不錯體現(xiàn)，從而為橋梁工程的建設(shè)提供不錯的控制輔助，提高橋梁工程的施工效率和工程的最終質(zhì)量[2]。

2.2 模型關(guān)聯(lián)性

模型關(guān)聯(lián)性是BIM技術(shù)橋梁工程建設(shè)中應(yīng)用的一個關(guān)鍵體現(xiàn)，也就是說通過對BIM技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)成的建筑信息模型，能夠在橋梁工程的各個構(gòu)件之間的關(guān)系以及作用機制上全面呈現(xiàn)，這樣也就可以確保相關(guān)人員，在具體工作中，對這種關(guān)聯(lián)機制進行合理應(yīng)用，從而確保橋梁工程的整體建設(shè)水平能夠達到標準要求。

2.3 模型可視化

將BIM技術(shù)合理的應(yīng)用到橋梁工程建設(shè)中，還能夠達到模型可視化效果，這種可視化可以幫助橋梁工程的設(shè)計人員以及施工人員，更加準確的了解工程在設(shè)計與施工過程中關(guān)鍵點，為工程的設(shè)計與施工進行指導(dǎo)，確保設(shè)計與施工的規(guī)范化與標準化，有效的避免了工程后續(xù)建設(shè)中出現(xiàn)的一些人為錯誤，最大程度提高工程失效效果，提升工程質(zhì)量[3]。

3 BIM技術(shù)橋梁工程建設(shè)中的具體應(yīng)用

3.1 工程案例

某大橋其跨徑608 m，橋全程長1 008 m，兩岸桿塔高分別為207.4 m和196.7 m，橋面有76對斜拉鋼索拉托橋面。該橋梁的索塔主要由橫梁、塔柱構(gòu)成鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。在橋梁工程具體施工過程中，采用的各項材料中，以預(yù)制件為主，將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場之后，再進行拼裝、焊接、螺栓連接等作業(yè)，由此可見在整個施工過程中，對構(gòu)件的設(shè)計和生產(chǎn)的要求都較高，則對構(gòu)件的生產(chǎn)和尺寸設(shè)計都有很高要求，若生產(chǎn)構(gòu)件與現(xiàn)場情況存在不符的情況，為了確保工程的最終質(zhì)量，需要重新對構(gòu)件進行生產(chǎn)，這不僅會對工程的施工周期造成不良影響，而且會導(dǎo)致工程的施工成本上升。因此，為了確保橋梁工程施工的順利進行，該項目在施工中，利用BIM技術(shù)進行輔助管理。

3.2 施工過程的模擬與優(yōu)化

本橋梁工程具體施工中，施工人員通過BIM技術(shù)，使搭建的橋梁模型與施工進度表相結(jié)合，并且對整個橋梁工程施工過程中進行了模擬，項目管理人員與BIM建模師兩者相協(xié)作，共同發(fā)現(xiàn)問題，并且采取合理的措施解決問題。該過程中的實施是基于項目人員調(diào)整施工過程進行的，對BIM模型進行更新，直到獲取施工項目人員認可的施工順序為止。

例如，斜拉橋鋼箱梁合龍施工中，施工人員就對BIM技術(shù)進行了重點應(yīng)用，采取了虛擬合龍。理論上，合龍段的長度為4.3 m，重量約為89.6 t(包含排水管、風(fēng)嘴重量)。在具體施工中，通過對溫度配切法進行合理應(yīng)用，通過4臺橋面吊機同時抬吊施工。由于本橋的跨度超過了600 m，因為溫度每變化1 ℃，都將會導(dǎo)致合龍間隙出現(xiàn)7.0 mm左右的改變，由此可見，本橋梁工程在具體施工中，對合龍精度有著較高要求，并且工程的施工周期較緊。

在具體施工中，通過激光測距儀與BIM技術(shù)相結(jié)合，觀測合龍口位置，鎖定勁性骨架后，進行連續(xù)觀測分析，最終找到理想的合龍溫度，然后在該溫度下，得出合龍段的尺寸和形狀。利用手持激光測距儀完成對合龍寬度的測量，監(jiān)測數(shù)據(jù)與BIM模型進行對比分析，最終對合龍的長度、形狀等各項內(nèi)容加以確定。在此基礎(chǔ)之上，BIM建模人員，依據(jù)合龍口的具體狀態(tài)，通過修改參數(shù)、檢查合龍段的配切長度是否達到施工的具體要求，對合龍段進行模擬，然后將配切后的模型放入到合龍口中，然后進行校核，該過程可以精準、直觀反映鋼箱合龍施工的具體過程。

3.3 優(yōu)化施工管理

橋梁是一種特殊結(jié)構(gòu)形式，在具體施工中，要依據(jù)施工的具體情況，對施工中使用的材料以及工程的質(zhì)量進行檢測[4]。通過對BIM技術(shù)進行可視化施工模擬，可以對真實的施工過程進行實時指導(dǎo)，從而讓施工人員能夠更好的對施工工藝、流程、安全隱患等各項內(nèi)容有一個全面了解，這一方面能夠起到控制施工中的各種問題的作用，另一方面也能夠提高管理效率，降低管理問題的發(fā)生幾率?？梢蕴崆鞍l(fā)現(xiàn)在橋梁工程具體施工中可能出現(xiàn)的各種問題，并采取合理的措施，提前對出現(xiàn)問題加以解決，改變了傳統(tǒng)管理模式，由傳統(tǒng)的“被動管理”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃庸芾怼?，使施工現(xiàn)場管理變得更加簡單，降低了施工事故的發(fā)生幾率。

例如，在本次工程施工中，管理鋼箱梁施工中，鋼箱梁一共分為6種類型，標準梁有A型,B型,C型三種類型，合龍段F型，鋼筋混合段E型，特色段D型，每個鋼箱梁施工現(xiàn)場都需要完成拼裝、焊接、螺栓連接等多項作業(yè)。并且要認真考慮鋼箱梁的制作順序、存放位置等多項內(nèi)容，如果存在失誤，將會對工程的進度造成制約，對施工的順利開展將會產(chǎn)生不良影響，傳統(tǒng)的材料管理就是通過EXCEL表格完成。而利用BIM技術(shù)，進行可視化動態(tài)管理，掌握關(guān)于鋼箱梁物料數(shù)據(jù)信息，并且進行科學(xué)管理與記錄。在橋梁工程施工中，可以大幅度緩解鋼箱梁跟蹤產(chǎn)生的壓力，有利于施工人員查看鋼箱梁信息，加快工序銜接，提升項目質(zhì)量。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)在橋梁工程項目的施工中進行應(yīng)用，不僅可以體現(xiàn)在工程的方案設(shè)計和工序優(yōu)化上，同時在橋梁工程的具體施工中，也發(fā)揮著重要作用，并且能夠提升其應(yīng)用效果，確保橋梁工程能夠依照預(yù)期開展。

[1] 于景飛,謝宇晨.BIM技術(shù)在工程管理與施工成本控制中的應(yīng)用[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2015(5):1-3.

[2] 馬也犁.BIM技術(shù)在非對稱外傾拱橋施工中的應(yīng)用[A].第二屆全國BIM學(xué)術(shù)會議論文集[C].2016.

[3] 趙亞寧,趙星婕.BIM技術(shù)在橋梁施工設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].智能城市,2016(10):172.

[4] 曹旭光,楊偉名.BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計與施工中的應(yīng)用研究[J].四川水泥,2016(4):85.

On application of BIM technique in bridge construction

Cheng Jianhua

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

The paper indicates the necessity for the BIM technique application in the bridge construction, analyzes the simulation and optimal technique of the BIM technique in the bridge engineering construction by combining with the engineering cases, and points out the technique has complete information, model relevance and visual property in the bridge construction.

BIM technique, bridge project, construction management, model

1009-6825(2017)13-0190-03

2017-02-23

程建華(1978- )，男，工程師

U445

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