BIM 技术在桥梁施工中的应用

收藏 打印 发给朋友 发布者：lunwenchina

热度0票  浏览158次 时间：2019年11月20日 10:58

 马清亮 1 马强强 2 郝慧慧 3 李文韬 2 刘思佳 2（1 青岛新城发展建筑工程有限公司 邮编：2660002 青岛理工大学 2017 届土木工程学院 邮编：2660333 中海怡高建设集团股份有限公司 邮编：266033）【摘要】 我国是桥梁大国，桥梁工程规模越来越大、技术越来越复杂、工艺技术含量越来越高。我国桥梁工程建设不仅数量巨大，而且技术也处于国际领先水平。BIM 是一种可视化技术，能够模拟施工，提前的将施工过程进行模拟呈现，从而提前的发现技术难点，妥善的做好技术组织的安排。随着桥梁工程越来越复杂，BIM 能够有效的解决桥梁施工中的技术难点。本文分析 BIM技术在桥梁工程中的应用，以 BIM 技术的特点应用展开，就桥梁工程的施工方案的深化、施工方案的模拟、预制构件的计划、工程计量、安全控制等昂面展开探讨，分析其应用模式，为工程施工实践奠定基础。

【关键词】 BIM 技术；桥梁；施工；方案

doi：10.12159/j.issn.2095-6630.2019.14.2212

1. 前言

我国桥梁历史悠久，近现代由于桥梁科学理论的发展以及预应力混凝土等技术条件的改善，众多的工程实践难点得到解决，真正意义上实现了天堑变通途。在国际桥梁工程中，前十名大桥有八座在中国，珠港澳大桥更是解决了众多工程技术难点的世界级桥梁，这些都彰显着我国桥梁技术的发展和进步。截止到 2018年我国共建设公路桥梁 80.53 万座、 4916.97 万米。桥梁工程的施工十分关键，目前大规模桥梁主要是由大规模的基建公司承建，但大量的中小规模的桥梁由一些小规模的企业施工承建，这些企业的技术规模和实力无法满足技术条件，存在造价难以控制、缺乏精细化管理、信息化水平有待提升、质量无法保障、项目协调能力不足等问题。 BIM 是一种可视化技术，能够模拟施工，提前的将施工过程进行模拟呈现，从而提前的发现技术难点，妥善的做好技术组织的安排。随着桥梁工程越来越复杂， BIM 能够有效的解决桥梁施工中的技术难点。本文分析 BIM 技术在桥梁工程中的应用，以 BIM 技术的特点应用展开，就桥梁工程的施工方案的深化，为工程施工实践奠定基础。

2.BIM?技术的应用思路及框架

2.1 技术简介

BIM 是一种可视化建模软件，传统的 CAD 图纸依赖人脑的几何处理能力处理， BIM 的可视化功能用模型代替效果图，细化可行性研究的内容，直观展示设计意图，满足业主单位的需求；在施工阶段，我们可以清晰分解施工流程，找到施工关键点，验证施工方案，深化施工组织的技术安排等。 BIM 的信息集成功能下，一个项目成百上千页的图纸，在一个 Revit 文件中可能不到100MB，基于信息流程和交换标准，实现了信息数据的分类和识别，在大数据坏境下，政府部门可以通过信息集成的方式，高效率的管理项目数据。模拟是 BIM 技术最具应用价值的一项功能，光照模拟分析，混凝土温度的分析，发生应急情况下的紧急疏散模拟，施工方案的实践模拟，复杂施工工艺的模拟，验证合理性，并进行完善和改进。

2.2 应用思路

首先收集和整理针对该项 BIM 技术应用的各项资料，用以施工建模，对施工资源进行分析，并通过模型的三维创建，在应用中进行分析处理，对施工模型进行细化，输出技术方案报告，为施工提供依据。

3.BIM 桥梁施工的应用

3.1 基于 BIM 技术的施工深化设计

传统深化设计依赖于工程技术人员的经验及细心程度，桥梁工程规模庞大，数据众多，图纸众多，传统施工深化设计难度极大。对于桥梁施工而言，精度常常控制在毫米范围内，如果栈桥、围堰、支架体系设计中并未注意细节，可能导致质量问题。 BIM具有三维可视化、参数化、可出图性等特点，更加直观、精确的展示设计细节问题，在模型的生成中，提高深化效率，发现一些肉眼不可见的问题。如桥台碰撞检查区域与报告，红色区域为BIM 软件分析的桥台与非线性梁体冲突位置。

3.2 基于 BIM 技术的施工模拟

施工方案模拟是将现场复杂工艺及操作难度比较高的工艺为背景，将模型转换为动态演示文件来模拟施工，验证施工方案、工艺、组织的合理性。譬如对桥梁的围堰、挂篮、栈桥、承台施工等，可以有效分析复杂结构的施工工序是否满足施工要求，发现施工存在问题或是可以优化的地方，避免后期发现了问题束手无策。将机械设备、材料、人工等信息载入施工作业模型，汇总现场环境、施工方法、顺序进度、场地布置等数据，结合该分部分项工程的施工工艺和机械设备，运用 BIM 模拟软件生成模拟演示视频，同时得到进度、造价、安全等方面因素的比选。

3.3 基于 BIM 技术的施工现场临建规划

通过施工现场规划和整理，能够减少施工作业范围内空间上的冲突，布置和优化各种施工材料设备的堆放位置和场地临时道路，如塔吊、龙门吊施工作业半径内的建筑物、高压线等，优化空间结构，提高施工效率。另外，基于 BIM 可实现实时监测施工区域内的人流分布和车辆进出入情况，及时的保障施工工序的合理安排，物资的调度，人员的施工安全等。

3.4 基于 BIM 技术的预制构件加工与运输

桥梁工程中大型预制构件数量较多，尤其是在一些高架桥项目中，预制箱梁、大型钢模板、钢围堰都是向预制构件厂商定制，构件厂商在生成过程中出现的疑惑可能导致出现延误、还有施工单位调整等问题。将 BIM 技术应用到预制构件的加工与运输过程，以数据共享，通框架协议，设计单位和施工单位可以随时提交和修改需求，及时的对工程作出调整。厂商施工人员在预制构件时可清楚的理解设计意图，避免预制时出现误差，同时也便于造价核算和成本预算。

3.5 基于 BIM 的施工目标的管理

施工进度：基于 BIM 技术的施工进度计划将施工过程以三维形式与进度计划匹配，比传统的方式直观形象，可提高施工进度控制，实时的对比施工进度，合理的调整计划安排。

成本控制：以往的施工工程造价是独立的， BIM 在数据的集成处理上具备先天优势，可以提取模型中的混凝土标号、墙梁板柱等工程量信息，使用材料明细表功能检查工程量，提前做好预算和结算安排，合理配置施工资源。

安全控制：桥梁工程中，水上作业和平台作业较多，可利用BIM 技术建立事先预警机制，根据施工方案里的质量保证措施和安全专项施工方案，布置安全防护设施，利用精细化施工作业模拟视频强调安全管理的重点，提前预防安全问题。

4 结束语：

BIM 技术呈现的蓬勃发展态势是工程界的革命，如果施工企业全过程充分使用 BIM 技术，能够实现更高效率的项目管理，降低成本、提升质量、保障安全。

参考文献：

[1] 刘 韬 , 吴 勇 平 .BIM 技 术 在 桥 梁 施 工 中 的 运 用 [J]. 居舍 ,2019(03):65-66.

[2] 张 英 新 .BIM 技 术 在 桥 梁 设 计 阶 段 的 应 用 分 析 [J]. 居舍 ,2019(03):72.

[3] 张涛 . 浅谈 BIM 技术应用于桥梁监控 [J]. 居舍 ,2019(03):82.