楊曉劍

（中交第二公路工程局有限公司隧道工程公司）

1 引言

城市間的政治、經(jīng)濟(jì)、文化往來發(fā)展越來越密切，而公路橋梁作為連接城市間的主要樞紐，其施工質(zhì)量直接影響出行人的人身安全，同時影響社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。在公路橋梁施工中，我國政府不斷引入先進(jìn)的施工技術(shù)和管理技術(shù)為其整個施工質(zhì)量提供技術(shù)保障，其中BIM技術(shù)的應(yīng)用，一定程度上提高了公路橋梁施工管理的水平，推動了該項(xiàng)目施工的穩(wěn)定開展，同時對整個行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來了積極影響。

2 BIM技術(shù)在公路橋梁施工管理中的應(yīng)用優(yōu)勢及意義

2.1 BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1.1 具有多角度可視化的優(yōu)勢

將BIM技術(shù)應(yīng)用到公路橋梁施工管理中，可借助該技術(shù)的優(yōu)勢建設(shè)3D立體模型，通過對模型中呈現(xiàn)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行全面分析，及時發(fā)現(xiàn)施工方案中存在的問題，然后對其進(jìn)行可視化的優(yōu)化。其中3D立體模型的建立是以實(shí)際工程的施工情況為原型，在三維虛擬平臺中建立的建筑模型，然后通過三維立體空間對工程項(xiàng)目的各階段施工進(jìn)行可視化管理，通過建筑模型將公路橋梁施工過程進(jìn)行全方位且多角度的呈現(xiàn)，為項(xiàng)目的施工提供了便利條件。

2.1.2 具有多元化模擬的優(yōu)勢

通過BIM技術(shù)進(jìn)行模型構(gòu)建時，不僅需要考慮工程中涉及的幾何形狀，還需考慮其功能構(gòu)件的具體功能和性能，同時還可以對施工進(jìn)度進(jìn)行模擬試驗(yàn)。簡單來講，就是利用該技術(shù)可以對公路橋梁施工的實(shí)際施工場景進(jìn)行全方位模擬操作，同時還能通過立體模型對實(shí)際施工中遇到的難點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化，通過模擬各種優(yōu)化方案，最終選擇可行性較高的解決方案，提高施工質(zhì)量，保證施工進(jìn)度[1]。

2.1.3 實(shí)現(xiàn)了多方的協(xié)調(diào)合作

眾所周知，公路橋梁項(xiàng)目是一項(xiàng)大型的施工項(xiàng)目，施工過程復(fù)雜且煩瑣，同時在施工中會涉及多個單位，如果各單位之間未做好協(xié)調(diào)交流工作，則可能影響施工質(zhì)量，延誤施工進(jìn)度[2]。而BIM技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建了一個較為完整的建筑信息模型，通過建筑信息模型中的協(xié)調(diào)性服務(wù)功能，為各單位提供了不同階段的施工信息內(nèi)容和相關(guān)數(shù)據(jù)，便于各單位及時了解整個項(xiàng)目的施工情況，同時實(shí)現(xiàn)施工數(shù)據(jù)信息的共享，促進(jìn)了多方的協(xié)調(diào)合作。

2.2 BIM技術(shù)在項(xiàng)目施工管理中的應(yīng)用意義

其一，BIM技術(shù)手段應(yīng)用在確保施工有序展開的同時，也使施工質(zhì)量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，工程造價和進(jìn)度也能得到有效控制；其二，相關(guān)工作人員的業(yè)務(wù)能力也有所提升，工程造價更加合理，這就為工程造價全過程和精細(xì)化管控提供有利條件，施工單位效益也得到一定保障；其三，BIM技術(shù)在施工管理中應(yīng)用時，可以借助其自身特點(diǎn)并結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際施工情況建立與之相匹配的3D立體模型，從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)時期設(shè)計(jì)圖紙的可視化，便于設(shè)計(jì)人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖中的不足之處，然后通過在模型中完善的設(shè)計(jì)方案，最終選擇切實(shí)可行的優(yōu)化方案，降低了因設(shè)計(jì)圖紙的原因而造成施工事故的概率。

3 BIM技術(shù)在公路橋梁工程管理中的具體應(yīng)用

3.1 創(chuàng)建可視化的3D模型

BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，不僅提高了信息化的應(yīng)用程度，還減少人力和財(cái)力的投入，實(shí)現(xiàn)了工程造價成本的合理控制。

①在公路橋梁工程管理中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以借助該技術(shù)的特點(diǎn)結(jié)合工程施工的實(shí)際情況創(chuàng)建可視化的3D模型，進(jìn)而加快各階段施工數(shù)據(jù)信息傳輸與反饋的速度，提高了管理效率。

②工程管理人員還可結(jié)合項(xiàng)目的設(shè)計(jì)圖紙，將其平面圖轉(zhuǎn)變?yōu)?D立體結(jié)構(gòu)的模型，通過立體模型讓工程管理人員及施工管理人員對整個項(xiàng)目的基本構(gòu)造、規(guī)格、施工材料及施工工藝等重要信息進(jìn)行全面了解，同時通過立體結(jié)構(gòu)模型還能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙中潛在的安全隱患，并借助可視化的優(yōu)勢進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙的不斷優(yōu)化，從而提高設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量。

③工程技術(shù)人員還可通過BIM技術(shù)展示工程施工的整個模擬過程，在模型展示的過程中與其他技術(shù)人員和管理人員進(jìn)行技術(shù)交流，對模型展示中呈現(xiàn)出的問題進(jìn)行緊急討論，制定合理的改善方案，提高施工人員的施工效率，同時確保工程施工質(zhì)量[3]。

3.2 構(gòu)件空間碰撞檢測

設(shè)計(jì)師在對公路橋梁工程進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時，未重點(diǎn)關(guān)注鋼筋體積設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致工程在具體施工中經(jīng)常出現(xiàn)一系列鋼筋質(zhì)量問題，比如主筋或預(yù)埋件與鋼筋位置發(fā)生沖突，從而增加了施工難度，嚴(yán)重影響工程結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

若在設(shè)計(jì)公路橋梁工程施工圖紙時引入BIM技術(shù)，則可通過創(chuàng)建3D立體模型，對公路橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件空間位置的碰撞情況進(jìn)行全方位檢查。如果在3D立體模型的展示中發(fā)現(xiàn)主筋與預(yù)埋鋼筋位置和預(yù)埋件與鋼筋位置出現(xiàn)沖突的情況，工程設(shè)計(jì)人員可以在3D立體模型中模擬工程建設(shè)過程，尋找解決以上問題的方案，并且在具體施工之前完成施工圖紙的變更（見圖1）。如果解決方案影響到建設(shè)單位的利益，則需與建設(shè)單位及時取得聯(lián)系，經(jīng)過溝通交流后，對原有的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理調(diào)整，盡量減少因構(gòu)件空間位置碰撞問題而出現(xiàn)返工現(xiàn)象[4]。

圖1 構(gòu)建空間檢測示意圖

3.3 場地布設(shè)活動中的應(yīng)用

在工程建設(shè)中，場地布設(shè)施工也經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度的問題，而之所以會出現(xiàn)這樣的情況，很大程度上都和相關(guān)工作人員對施工現(xiàn)場以及工程實(shí)際不了解有關(guān)。如果在該工作環(huán)節(jié)中應(yīng)用BIM技術(shù)，其本身的可視化、立體性特征就可以讓設(shè)計(jì)人員更加全面了解施工實(shí)際情況，從而對現(xiàn)場形成更加清晰的認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)施工場地合理布設(shè)，同時使整個施工工藝得以優(yōu)化。

在公路橋梁工程施工管理中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對整個工程施工計(jì)劃的模擬，整個模擬過程既不影響正常交通運(yùn)行，也不影響實(shí)際施工的需求，同時實(shí)現(xiàn)了資源的合理配置，對提高施工管理效果具有積極作用。此外，管理人員在對交通疏導(dǎo)方案進(jìn)行改革優(yōu)化時，可利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢對優(yōu)化后的方案進(jìn)行模擬，對工程建設(shè)中涉及的各種標(biāo)牌和臨時設(shè)施等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化模擬實(shí)驗(yàn)，推動工程施工場地布設(shè)工作的有序展開，提高整個工程建設(shè)的科學(xué)性和合理性。

3.4 施工方案模擬中的應(yīng)用

通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對橋梁工程可視化的施工方案模擬和施工技術(shù)交底。在此基礎(chǔ)上，當(dāng)工程管理人員對橋梁工程中比較復(fù)雜的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行方案制定時，可結(jié)合BIM技術(shù)的優(yōu)勢，對該施工環(huán)節(jié)中應(yīng)用到的施工技術(shù)進(jìn)行可視化模擬，從而讓該環(huán)節(jié)中的施工人員全面掌握與之相關(guān)的施工信息。當(dāng)施工人員經(jīng)過優(yōu)化后施工方案指導(dǎo)后，使其在施工中嚴(yán)格遵守施工標(biāo)準(zhǔn)，并在施工過程中充分發(fā)揮自己的專業(yè)價值，保證工程施工質(zhì)量[5]。

其中動畫模擬作為實(shí)現(xiàn)施工指導(dǎo)中的主要方法，其在具體應(yīng)用中不僅能夠?qū)窐蛄汗こ痰恼w造型和結(jié)構(gòu)的整體布局進(jìn)行剖析，還有助于相關(guān)管理人員對工程設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生全面且系統(tǒng)的認(rèn)知。比如，某工程在具體施工中進(jìn)行土墩承臺施工方案設(shè)計(jì)時，需要結(jié)合動畫模擬技術(shù)為技術(shù)人員和施工人員進(jìn)行全過程的施工模擬，在施工模擬過程中需重點(diǎn)分析施工間距、施工流程和支撐結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，只有技術(shù)人員和施工人員掌握以上施工重點(diǎn)，才能使其在實(shí)際施工中嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)及施工工藝特點(diǎn)有序開展施工，進(jìn)而提高施工效率。

3.5 進(jìn)度、質(zhì)量和安全管理中的應(yīng)用

因公路橋梁工程的構(gòu)件種類較多，且整體施工過程十分復(fù)雜，所以為了提高工程施工管理水平，相關(guān)管理人員需要重點(diǎn)分析如何將BIM技術(shù)的應(yīng)用價值發(fā)揮最大，并探索在創(chuàng)建3D模型的過程中如何做到施工材料、施工隊(duì)伍、施工成本和施工進(jìn)度的合理調(diào)配。

BIM技術(shù)在公路橋梁工程施工中應(yīng)用時，首先，需要做好采集信息的工作，因此需要施工單位提取施工合同和施工圖紙中與項(xiàng)目相關(guān)的重要信息，如施工節(jié)點(diǎn)、施工材料、施工設(shè)備和施工條件等等。然后，根據(jù)收集到的信息創(chuàng)建3D立體模型，并將不同項(xiàng)目的信息進(jìn)行編碼保存，模擬施工過程，從而推測施工所需工期，制定合理的施工進(jìn)度計(jì)劃。最后，按照施工進(jìn)度計(jì)劃開展施工，如若在具體施工中因某種因素影響了施工進(jìn)度，則需工程技術(shù)人員及時通過3D立體模型對施工進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，同時確保施工計(jì)劃調(diào)整后的合理性。

BIM技術(shù)在工程質(zhì)量管理中應(yīng)用時，利用該技術(shù)的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)目施工現(xiàn)場的可視化模擬管理，與工程相關(guān)的管理人員可通過BIM技術(shù)創(chuàng)建的三維立體模型及時發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目施工中潛在的施工問題，并通過模擬施工流程，對施工方案進(jìn)行優(yōu)化，從而提高施工質(zhì)量。

BIM技術(shù)在工程安全管理中應(yīng)用時，可憑借BIM技術(shù)中自帶的安全風(fēng)險評測工具對模型中的工程項(xiàng)目進(jìn)行安全測評，并明確標(biāo)注某項(xiàng)目施工階段風(fēng)險點(diǎn)的位置及風(fēng)險等級，同時結(jié)合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息制定防范風(fēng)險方案。因此，工程安全管理員在項(xiàng)目施工之前，需借助BIM技術(shù)創(chuàng)建三維立體模型的優(yōu)勢，模擬項(xiàng)目施工過程，并將制定好的防范風(fēng)險方案應(yīng)用到施工模擬中，以此判斷該方案是否具有可行性，如此對提高工程安全管理具有促進(jìn)作用。

4 結(jié)語

總而言之，BIM技術(shù)的產(chǎn)生與應(yīng)用順應(yīng)了時代的發(fā)展趨勢，公路橋梁工程作為市政工程中的主要內(nèi)容，其工程質(zhì)量對社會的穩(wěn)定發(fā)展有重要影響。而在公路橋梁工程施工管理中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)整個項(xiàng)目的可視化模擬，而3D立體模型的創(chuàng)建，為后期的有序施工提供有利條件，同時便于技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)各階段施工方案編制中存在的問題。