BIM技術在橋梁工程中的應用研究

向 蕾

（廣州南洋理工職業學院， 廣東 廣州 510925）

在建筑工程領域，假如把CAD的應用視為建筑工程設計的第一次變革，建筑信息模型技術的實現則是在新時代建筑工程設計中的第二次變革。為此本文嘗試將BIM技術應用到箱梁橋施工過程中，開展了以下幾方面的研究：第一；在查閱資料文獻的基礎上簡要的介紹BIM技術相關的概念、應用特點、國內外應用現狀以及施工階段引入其的重要性。第二，結合BIM技術的特征， 研究BIM技術在梁在施工圖紙會審、進度管理質量安全管理方面的應用以及優勢。

1 研究背景及意義

BIM技術是基于三維立體建筑模型的工程管理技術和信息共享集成。該技術是建筑單位使用BIM建模軟件構建三維建筑模型，同時集成了建筑工程項目各種相關信息，對工程實體與功能特性進行可視化體現。對于我國城市道路建設而言，目前的橋梁道路設計大多是采用CAD設計，然后以工程圖紙和說明等文件來傳遞基本信息。隨著建筑信息模型技術的產生，建設工程行業迎來了一次新的變革。

1.1 國內研究BIM技術現狀

國內概況：最早從2002年左右BIM技術引入建設工程行業，國內來看：國內開始使用BIM技術大約在2004年。當時，國內關于BIM技術的叢書才剛剛起步。之后，隨著我國對科技攻現關計劃和科技支撐計劃的開展和重視， BIM技術著力應用于小部分重點箱梁橋梁示范工程。推進信息化技術應用，加快推進BIM技術在建筑工程中各個階段的應用，比如，箱梁橋梁勘察、箱梁橋梁工程設計設計、箱梁橋梁施工過程的聯合應用。

國內BIM行業現狀：雖然建筑信息模型技術在國內建筑工程中出現了大量使用的繁榮表象。其實，國內在箱梁橋梁建筑設計、箱梁橋梁施工管理行業BIM技術應用的大型的高質量項目數量、應用深度、水平、廣度依然十分有限。BIM技術在箱梁橋梁上的應用在發展與普遍使用會遇到各種困難，施工各方都需要放緩腳步、冷靜思考與積極應對。

由此，結合BIM技術在簡支箱梁橋梁的施工管理應用研究較少。因此本文在研究箱梁橋梁的施工階段結合BIM技術的管理應用研究，從而彌補國內外研究的空白。

2 BIM相關概念

BIM的定義：BIM最早起源于美國，它具有可視化，協調性，模擬性，優化性和可出圖性五大特點。建筑工程項目的各參與方比如：施工單位可以通過模型在項目全生命周期中獲取施工所需的管理信息并且可以替換、插入、共享建設工程項目各項箱梁施工數據，從而實現共同管理提高工程項目施工管理的效率。

住建局司處長曾經作出過解釋，建筑信息模型技術通過BIM內置的參數模型整理各種施工項目的相關信息，在箱梁項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行協同和傳遞，使箱梁工程施工技術人員對各種各樣的建筑信息作出高效判斷和高效應對，為箱梁勘察、箱梁設計團隊以及包括建設單位在內的各方建設主體提供協同工作的基礎，也可以在提高箱梁生產效率、縮短工期和節約成本方面發揮不可替代的作用。

我國BIM技術標準：BIM技術在我國箱梁橋梁行業的發展可謂新起之秀，尤其是在國家出臺相關政策后，更為建筑信息模型技術的廣泛和深度應用創造了良性的發展空間。我國的BIM標準體系，主要分為三個層次：第一層為最高的標準：這是BIM應用統一標準；第二層為基礎數據標準：BIM分類和基本編碼的標準，BIM存儲的標準；第三層為執行標準：BIM項目交付標準，制造業工程設計信息模型交付標準。

3 BIM技術在箱梁施工管理優勢

3.1 基于BIM的圖紙會審要點和優勢

箱梁橋梁施工準備階段技術管理和橋梁施工過程中的主要內容之一是橋梁圖紙會審，做好橋梁圖紙會審高質量，核查檢驗橋梁圖紙是否符合橋梁相關的條文的硬性規定，檢查橋梁圖紙是否滿足橋梁施工的基本要求，以及檢查橋梁施工技術要求與橋梁設計要求是否沖突，以及橋梁各專業作業期間之間是否沖突。所以橋梁圖紙會審對于減少或者避免橋梁施工藍圖中的問題，完整完善設計要求，對于保證施工順利進行以及提高工程質量都有相當重要實際意義。最重要的是，橋梁的圖紙會審在很大程度上影響著工程的質量、進度、成本一系列管理，做好橋梁的圖紙會審這項工作，橋梁圖紙中的一些沖突就能及時解決，可以縮短橋梁施工工期，提高橋梁施工質量，進而節約橋梁施工成本。當然應用建筑信息模型 的可視化可以很好的輔助橋梁圖紙會審進程，同時三維圖像形象直觀。

BIM在橋梁圖紙會審過程中的要點：BIM 在橋梁圖紙會審與傳統的圖紙會審相比有以下的優點；在發現橋梁圖紙問題階段，相關專業人員熟悉橋梁圖紙之后，便可以開始依據相關的橋梁施工圖紙設計圖紙創建箱梁橋梁施工三維模型，同時在創建橋梁三維模型的過程中，也可以發現橋梁施工設計圖紙中隱藏的問題，專業法人技術人員也可將這些不易被發現的問題進行匯總，在完成橋梁三維模型創建之后通過專業的軟件的碰撞檢測功能，進行相關專業內的和各專業間的三維碰撞檢查。

3.2 基于BIM質量管理實施要點

傳統的質量管理主要依靠相關的箱梁質量標準制度、質量管理制度的建設、質量管理人員和安全管理人員對箱梁施工設計圖紙的熟悉及依靠施工管理經驗來判斷箱梁施工工藝技術合理性，因此對于質量控制點的傳遞、現場實體檢查、安全檢查等方面都具有一定的限制。采用建筑信息模型技術可以在質量技術交底、現場橋梁的箱梁實體檢查、現場橋梁施工資料填寫、橋梁樣板引路各個方面進行使用，可以提高箱梁質量管理方面的工作效率和管理的有效性。在實施過程中應注意以下幾個方面:

（1）箱梁橋梁模型和動畫的技術交底。針對比較復雜的橋梁箱梁或難以CAD圖紙表達的施工位置建立BIM三維模型，將橋梁三維模型圖片加入到橋梁施工的技術交底書面資料中，方便橋梁分包方及橋梁施工班組的理解和施工；同時利用橋梁施工技術交底的協調會，將關鍵工序、重要檢查的安全質量檢查部位在 BIM模型上進行交底和相關作業檢查模擬，清晰明了的討論和確定橋梁安全質量保障的相關措施，實現橋梁交底內容的無縫傳遞。

（2）現場模型對比與資料填寫。通過BIM軟件，將BIM橋梁模型導入到電腦上，讓橋梁現場施工管理人員利用橋梁模型進行現場施工作業的布置和橋梁實體進行對比，直觀明了的快速發現橋梁施工現場的質量安全問題，專業人員并將發現的質量安全問題拍攝后直接在電腦上記錄需要整改的橋梁質量安全問題，將現場照片與橋梁質量安全問題匯總后生成質量整改通知單下發到各施工單位，保證橋梁質量安全問題處理的及時性、準確性，從而加強施工各方對箱梁施工過程的質量安全的控制。

（3）動態樣板引路。將 BIM 融入到樣板引路中，打破傳統箱梁在現場占用大片空間進行工序展示的單一做法，在現場布置若干個觸摸式顯示屏，將橋梁施工重要的一些樣板做法、質量安全的管控要點、橋梁施工的三維模擬動畫、橋梁施工現場平面布置情況等進行動態展出，為橋梁現場質量管控提供精準服務。

研究表明BIM技術對梁橋施工管理具有高效性和可行性，可為類似項目提供BIM技術研究依據，也可推動BIM技術在梁橋項目的應用。