劉凱山

摘 要：隨著信息技術(shù)的更新和發(fā)展，很大程度上促進(jìn)了BIM技術(shù)發(fā)展進(jìn)步，在工程建設(shè)等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，能夠發(fā)揮重要價(jià)值和作用。BIM技術(shù)主要是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，將工程項(xiàng)目全壽命周期中每個(gè)階段的信息進(jìn)行集中而構(gòu)建起的一個(gè)三維信息模型，提高在工程項(xiàng)目各個(gè)環(huán)節(jié)控制和掌控方面有效性，更好地滿足工程項(xiàng)目施工質(zhì)量和效率提升需要。當(dāng)前我國在BIM技術(shù)方面應(yīng)用主要集中在工業(yè)建筑、民用建筑等領(lǐng)域，橋梁施工中BIM技術(shù)還處于初期發(fā)展階段，施工經(jīng)驗(yàn)不足，必須要對此展開研究和分析，提高BIM技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用有效性。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);橋梁施工;應(yīng)用

BIM技術(shù)作為新一代設(shè)計(jì)技術(shù)，融入了全新的設(shè)計(jì)理念，具有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)無以輪比的應(yīng)用優(yōu)勢。BIM技術(shù)能夠?qū)κ┕ろ樞蜻M(jìn)行演示，對于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)更能夠引起參與方的重視，以便高質(zhì)量的完成關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的施工，提供工程整體質(zhì)量。另外，橋梁工程施工的時(shí)間也需要進(jìn)行科學(xué)的安排而通過BIM技術(shù)能夠?qū)κ┕みM(jìn)度進(jìn)行最大程度的仿真，對于施工中存在的難題和挑戰(zhàn)制定解決預(yù)案，制定科學(xué)合理的施工方案，安排工期，高效率、高質(zhì)量的完成橋梁施工工作。在BIM模型中完善的保留竣工圖紙則是出于后續(xù)工作的考慮，有了竣工圖紙?jiān)谶M(jìn)行后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作時(shí)能夠更加便利和高效。BIM技術(shù)正在不斷發(fā)揮著自己的優(yōu)勢，提升了橋梁工程施工的質(zhì)量。

一、BIM技術(shù)簡介

BIM技術(shù)的概念包括數(shù)據(jù)、過程、共享與管理四方面。BIM包括數(shù)據(jù)集成技術(shù)與軟件戶操作技術(shù)。數(shù)據(jù)集成即將不同來源格式的數(shù)據(jù)在邏輯上有機(jī)集中，為企業(yè)提供全面數(shù)據(jù)共享。BIM能實(shí)現(xiàn)建筑數(shù)據(jù)的集成，互操作技術(shù)指使得分布應(yīng)用設(shè)備通過相關(guān)信息數(shù)字交換協(xié)調(diào)工作，達(dá)到共同的目標(biāo)技術(shù)。

BIM技術(shù)應(yīng)用到建造中首先應(yīng)建立不同階段間的信息交流標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)規(guī)范施工動作原則，BIM標(biāo)準(zhǔn)建立是建筑信息化的體現(xiàn)，為BIM技術(shù)應(yīng)用提供了保障。BIM技術(shù)的可視、協(xié)調(diào)、模擬與信息集成功能是檢驗(yàn)BIM技術(shù)的核心標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的CAD圖紙依賴人腦幾何處理構(gòu)建建筑實(shí)體形象，建筑實(shí)體不太大的情況下可用人腦形成建筑物輪廓。BIM模型看到實(shí)體，節(jié)省了通過大腦構(gòu)建模型的過程。模型構(gòu)建更加真實(shí)，形象。決策階段用模型可代替效果圖，在設(shè)計(jì)階段通過模型可直觀展示設(shè)計(jì)意圖，在招投標(biāo)階段，可利用可視化與業(yè)主溝通施工方案，在施工階段，可清晰分解施工流程。VR技術(shù)的快速發(fā)展為BIM模型可視化帶來了新的動力。

信息集成是使用相關(guān)多元信息有機(jī)融合優(yōu)化使用的理念，BIM技術(shù)是建筑信息化發(fā)展的趨勢。以往建筑業(yè)信息采集方式單一，橋梁隧道項(xiàng)目中信息量較大，整體提取有效信息工作繁雜，BIM技術(shù)解決了信息的集成與處理問題。BIM軟件信息交流標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分類識別，幫助項(xiàng)目各主體單位獲取所需信息。

橋梁工程是綜合性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)與藝術(shù)統(tǒng)一的工程，協(xié)調(diào)施工順利開展是施工及設(shè)計(jì)單位的工作重點(diǎn)內(nèi)容。突發(fā)問題開展協(xié)調(diào)分為事前、事中與事后三個(gè)階段。施工企業(yè)往往事后解決，造成巨大的損失。BIM技術(shù)可在建筑信息模型中分析施工中的安全隱患，及時(shí)發(fā)現(xiàn)協(xié)調(diào)問題。模擬是BIM技術(shù)最具應(yīng)用價(jià)值的功能。其模擬建筑在實(shí)際環(huán)境中的操作，驗(yàn)證某項(xiàng)活動的實(shí)施性能。通過模擬展示施工詳細(xì)過程，提高施工的科學(xué)性。模擬分析在設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)專業(yè)領(lǐng)域的探索。

二、BIM技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

某橋全長240m，主跨長136m，邊跨長度分別為43m和79m，屬獨(dú)塔雙鎖式斜拉橋。該大橋主梁為雙箱梁變截面，右幅梁寬呈線性變化而左幅梁寬不變，橋面標(biāo)寬37m，變寬主梁范圍是37～48.89m，梁高3.9m。主跨跨越10股鐵路線，具體分為21個(gè)節(jié)段，0#和1#節(jié)段為塔梁固結(jié)段，主跨MB2#至MB16#段使用懸臂掛籃澆筑，其余節(jié)段使用支架澆筑。

（一）基于BIM模型技術(shù)的碰撞檢查及深化設(shè)計(jì)

BIM碰撞檢查工作流程如圖1所示。

通過建立BIM模型，進(jìn)行整體線路碰撞檢查、結(jié)構(gòu)碰撞檢查、鋼筋構(gòu)造碰撞檢查、預(yù)應(yīng)力筋與鋼筋碰撞檢查、關(guān)鍵施工工藝仿真模擬等工作。設(shè)計(jì)圖紙中的一些“錯(cuò)、漏、碰、缺”也可通過三維建模發(fā)現(xiàn)出來，及時(shí)反饋設(shè)計(jì)可以減少工程變更。

根據(jù)創(chuàng)建的各BIM模型，進(jìn)行碰撞檢測，并利用三維模型進(jìn)行圖紙深化設(shè)計(jì)，提前發(fā)現(xiàn)問題，提高工程質(zhì)量，保障項(xiàng)目工期。其具體深化設(shè)計(jì)如下：利用BIM技術(shù)可以對橋梁工程的施工階段進(jìn)行優(yōu)化，主要針對的方面就是橋梁設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、多種類多數(shù)量的預(yù)制構(gòu)件等，提高設(shè)計(jì)方案的可行性以及施工效率和管理水平。首先，是施工工序的優(yōu)化，施工人員可以利用BIM技術(shù)將整個(gè)施工過程模擬出來，加強(qiáng)對施工結(jié)構(gòu)、構(gòu)件布置、施工程序的認(rèn)知，分析其中合理與不合理的地方并進(jìn)行調(diào)整，能夠推動橋梁施工階段的順利進(jìn)行，在另一方面也能夠保障施工質(zhì)量。其次，是施工進(jìn)度的優(yōu)化。三維模型是以時(shí)間作為基礎(chǔ)行為維度對工程施工進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃和集成并模擬施工的進(jìn)度，另外還可以與施工現(xiàn)場的狀況想結(jié)合，從而根據(jù)情況對施工進(jìn)度做出科學(xué)的調(diào)整和改進(jìn)，以達(dá)到最優(yōu)的施工效果。最后，是優(yōu)化施工管理。隨著時(shí)代的發(fā)展傳統(tǒng)的管理思想已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)如今的施工管理，應(yīng)該更加主動的參與管理以降低施工過程中出現(xiàn)問題的概率，簡化施工現(xiàn)場，讓管理人員能夠更加科學(xué)的進(jìn)行管理工作和指導(dǎo)，做到化繁為簡，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的管理

（二）基于BIM的施工現(xiàn)場布置

通過BIM施工技術(shù)對施工現(xiàn)場進(jìn)行模擬、部署，呈現(xiàn)出三維的總施工模型，也可結(jié)合時(shí)間屬性與3D現(xiàn)場模型來實(shí)現(xiàn)4D方式的動態(tài)管理。以施工材料、施工設(shè)備等的統(tǒng)籌管理為例，對施工現(xiàn)場進(jìn)行布置。施工材料的進(jìn)場順序和堆放位置可決定后續(xù)施工材料及施工設(shè)備的運(yùn)輸效率，當(dāng)施工材料不足時(shí)，會引起窩工問題，現(xiàn)場施工材料過多時(shí)，又會給施工帶來諸多不便，增加了施工成本。BIM技術(shù)可有效結(jié)合現(xiàn)場施工材料、施工設(shè)備及施工進(jìn)度情況，實(shí)現(xiàn)施工全過程的統(tǒng)一部署，對施工現(xiàn)場的材料數(shù)量、堆放位置和施工設(shè)備等進(jìn)行有效管理，在提高了施工效率的同時(shí)也節(jié)約了施工成本。BIM施工現(xiàn)場布置模擬如圖2所示。

（三）從多個(gè)角度展開協(xié)同合作

依照該橋梁施工項(xiàng)目分析，BIM技術(shù)的使用能夠?qū)崿F(xiàn)多角度協(xié)同合作，促進(jìn)橋梁施工效率的提升。一方面，BIM技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠加強(qiáng)各參與方合作，以往各個(gè)參與方之間缺乏有效溝通，增大項(xiàng)目施工難度。BIM技術(shù)的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)對參與單位的統(tǒng)一管理，促進(jìn)參與方的合作和溝通。比如施工單位將所需要的建筑材料信息輸入至項(xiàng)目管理平臺，供應(yīng)單位結(jié)合自身權(quán)限獲取相關(guān)信息，將材料運(yùn)送至指定地點(diǎn)，避免因?yàn)闇贤▎栴}延誤時(shí)間，加快施工進(jìn)度。另外，BIM技術(shù)的應(yīng)用還能夠加強(qiáng)工作團(tuán)隊(duì)內(nèi)部合作，比如在設(shè)計(jì)方案優(yōu)化方面，利用BIM技術(shù)共享誰模型，設(shè)計(jì)人員采取分享設(shè)計(jì)方式，當(dāng)其他人的設(shè)計(jì)與自己發(fā)生沖突，及時(shí)交流調(diào)整，提高設(shè)計(jì)效率。

（四）三維技術(shù)交底

在傳統(tǒng)的施工圖紙中，往往過多的數(shù)字、線條、圖形等，過于的繁雜，一方面設(shè)計(jì)人員無法將所有的信息都通過標(biāo)注反映出來，另一方面受到圖紙維度的限制，很多信息極易成為隱性的信息。在軟件中進(jìn)行建模，可以實(shí)現(xiàn)三維圖形的構(gòu)建，參數(shù)、樣式、外觀等一目了然，既利于修改，也能夠使不同層次的技術(shù)、施工人員看得清、看得懂，這就展現(xiàn)了三維技術(shù)的作用。此外，三維技術(shù)構(gòu)建的模型，也能夠在軟件中模擬出不同的場景，來評估其中的科學(xué)性和合理性，也能夠?qū)徱暺渲械陌踩浴ＨS構(gòu)圖將工程的不同階段進(jìn)行細(xì)化，根據(jù)工程的進(jìn)度，來調(diào)取對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)的要求，選擇對應(yīng)的施工技術(shù)和材料，同時(shí)，也能夠?qū)⑷S轉(zhuǎn)化為形象、生動的動畫，快速的將設(shè)計(jì)師的想法表達(dá)出來，也利于施工現(xiàn)場的溝通與協(xié)調(diào)。

第一，拼裝平臺搭設(shè)。在實(shí)際的施工過程中，鋼圍堰往往通過分塊設(shè)計(jì)和制造，再進(jìn)行組裝和使用。那么這就對鋼圍堰的質(zhì)量提出了很高的要求，鉆孔平臺要確保樁基施工，拆除后就需要在拼裝平臺上進(jìn)行圍堰的組裝，拼裝平臺采用在cp630mm鋼管樁與cp2900mm鋼護(hù)筒之間設(shè)置雙槽20b水平橫梁的形式。

第二，信息管理系統(tǒng)?；贐IM技術(shù)的橋梁工程運(yùn)行信息管理系統(tǒng)不僅可以對信息進(jìn)行采集、分類、存儲、提取、管理和可視化，還可以根據(jù)需要上傳，修改和刪除信息。為進(jìn)一步確保橋梁工程運(yùn)行信息的更新和更換，提高信息管理效率，為橋梁工程運(yùn)營管理人員提供更及時(shí)，更具參考價(jià)值的信息。

（五）施工過程管理

施工實(shí)施階段指工程開工至竣工全過程，此階段主要任務(wù)是協(xié)調(diào)各方在指定時(shí)間履行合同約定全部施工作業(yè)內(nèi)容。精細(xì)化與信息化管理是國內(nèi)施工行業(yè)的發(fā)展趨勢。利用施工準(zhǔn)備階段完成施工作業(yè)模型，結(jié)合BIM管理軟件，合理規(guī)劃施工進(jìn)程，有利于降低施工風(fēng)險(xiǎn)，解決工程中存在的協(xié)調(diào)問題。按前期優(yōu)化后施工方案對比現(xiàn)場情況，控制施工進(jìn)度及造價(jià)。施工管理人員能更加及時(shí)注意到質(zhì)量安全問題。

進(jìn)度管理是工程施工管理中的重要內(nèi)容，BIM技術(shù)進(jìn)度計(jì)劃是在三維建筑信息模型的基礎(chǔ)上附加時(shí)間維度，與實(shí)際施工進(jìn)度對比，研究解決存在的實(shí)際問題以縮減工期。BIM技術(shù)施工進(jìn)度計(jì)劃結(jié)合了甘特圖與建筑信息模型優(yōu)勢，施工管理者利用圖形，動畫等表示實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度差異?？商岣呤┕みM(jìn)度控制效率。編制BIM軟件進(jìn)度計(jì)劃時(shí)應(yīng)注意WBS程度及前后鏈接關(guān)系。

BIM技術(shù)在工程計(jì)量中的應(yīng)用可大大提升工作效率。以往橋梁工程計(jì)量統(tǒng)計(jì)中，工程造價(jià)以Excel文檔形式保存使得數(shù)據(jù)孤立存在，為后期結(jié)算造成了困難。BIM數(shù)據(jù)庫覆蓋項(xiàng)目生命周期內(nèi)所有數(shù)據(jù)，利用BIM在工程量統(tǒng)計(jì)建立建筑信息模型中材料與價(jià)格的鏈接，減少很多人工消耗。橋梁工程中水上作業(yè)與平臺作業(yè)較多，不同項(xiàng)目安全控制點(diǎn)不同。應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行安全管理中，應(yīng)注意加強(qiáng)管控重大危險(xiǎn)源。可利用BIM技術(shù)建立事先預(yù)警機(jī)制，利用BIM施工工藝模擬視頻進(jìn)行交底，對重點(diǎn)部位加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理。

（六）數(shù)字化施工分析

基于橋梁工程施工階段來說，將BIM技術(shù)運(yùn)用到此階段，能夠借助信息化平臺實(shí)現(xiàn)對各構(gòu)件信息的全面整合。與此同時(shí)，通過發(fā)揮BIM技術(shù)可視化建模的優(yōu)勢，能夠?qū)蛄汗こ淌┕きh(huán)境做出全程模擬，包括施工區(qū)域地形地貌，工程地質(zhì)情況等。通過BIM技術(shù)模擬施工環(huán)境，有助于施工單位及時(shí)了解施工情況，能夠在施工前對工程中可能存在的問題進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)橋梁工程數(shù)字化建設(shè)。此外，施工單位通過BIM模型的動態(tài)形式，能夠?qū)⑹┕るA段相關(guān)數(shù)據(jù)信息直觀的呈現(xiàn)給施工單位，這在一定程度上提高了施工單位對整個(gè)工程建設(shè)的掌握，能夠更好的利用施工材料與資金，并且對于提高工程的質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用。

三、結(jié)束語

綜上所述，隨著我國橋梁工程不斷規(guī)?；l(fā)展，由于橋梁工程的復(fù)雜性，對于施工技術(shù)要求相對較高。而傳統(tǒng)的施工技術(shù)已經(jīng)無法滿足當(dāng)前橋梁工程發(fā)展的需要。BIM技術(shù)憑借自身強(qiáng)大的應(yīng)用優(yōu)勢，在橋梁工程施工階段的運(yùn)用發(fā)揮著重要作用，為施工單位對于工程管理提供了重要的技術(shù)保障，不但有助于降低企業(yè)的成本，而且極大的提高了橋梁工程的施工水平，進(jìn)而全面提高了橋梁工程整體建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]高晶晶，鄒俊楨，張金鑰.BIM技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用[J].西部交通科技，2016（01）：57-61.

[2]高云.BIM技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用分析[J].江西建材，2016（16）：174+179.

[3]陳亮.基于BIM技術(shù)的橋梁施工技術(shù)思路與實(shí)踐[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2017，44（04）：79-80.

[4]劉軍，鄧光裕.BIM技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用分析[J].交通世界，2017（33）：104-105.

[5]劉運(yùn)民.BIM技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用[J].智能城市，2018，4（21）：54-55.