基于BIM的模擬施工技術在鋼結構連接橋施工過程中的應用

蔡玉新 尚衛東 徐列 萬丹 曾令東 冉風鳴

摘? ?要：隨著我國經濟建設的發展，電子科學技術水平逐漸提高，橋梁施工面向現代化發展。為了鋼結構連接橋施工過程效率的提高，連接橋施工工程開始使用BIM這種新技術來對連接橋情況進行模擬，提出科學高效的工程施工方案。通過模擬施工現場情況，判斷當前施工方案的可行性、存在的缺陷和不足，幫助施工人員及時改正方案，達到最完美的設計，避免由于方案問題導致的工程延期甚至橋梁使用問題。

關鍵詞：BIM? 模擬施工技術? 鋼結構連接橋施工過程? 應用

中圖分類號：U445.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）05（b）-0047-02

隨著經濟建設的發展，近年來，我國的交通運輸行業取得巨大成功。由于我國地形地勢復雜，山地、湖泊等遍布中國大地在這些地方就不可避免地需要搭橋建路，橋梁工程的建設項目數量逐漸增多。隨著科技時代的來臨，大型、特大型橋梁項目的增加對橋梁工程的施工提出了更高的要求。橋梁施工環境復雜，施工緩慢需要大量時間打磨。我國的橋梁建筑已有多年歷史，橋梁工程構件繁多，體積龐大，設計復雜，需要花費大量人力物力來完成。

1? BIM模擬施工技術在橋梁工程中的作用

建筑業是我國國民經濟發展的支柱產業，在促進我國社會發展、提高我國經濟建設水平上起到積極的作用。建筑行業的發展為我國受教育程度低的群眾解決了就業問題，推動經濟建設，在國家的發展中有著極其重要的地位。隨著科技水平的提高，BIM逐漸應用于建筑行業，為建筑行業的發展帶來了新的機遇。國外BIM的工程應用經驗表明，BIM技術可以大幅提高建筑業的效益。近年來，隨著經濟發展和生產水平的提升，中國這個新興的國家加緊了交通運輸的建設，推動國家內部的溝通交流，如港珠澳大橋、杭州灣大橋等大型、特大型橋梁工程項目的進行對我國的經濟發展起著重要作用。大型的橋梁設計對施工人員的要求開始提高，橋梁設計過程復雜的地理環境加大了施工人員的壓力。為了有效解決橋梁設計過程中的問題，BIM開始廣泛應用于設計過程中。根據BIM模型，形成對二維圖紙中的設計錯誤，信息不完整、設計描述錯誤等明顯錯誤的報告，對二維圖紙的質量進行客觀評價，同時通過橋梁的BIM模型進行橋梁深化設計。基于BIM 的圖紙會審是在三維模型中進行的，各工程構件之間的空間關系一目了然，通過軟件的碰撞檢查功能進行檢查，可以很直觀地發現圖紙不合理的地方。基于BIM模型的圖紙會審，高效，準確，準確發現設計成果中的內容缺漏、表述不清、相互矛盾等問題，供各方提出問題并討論優化方案。通過在三維模型中進行漫游審查，以第三人的視角對模型內部進行查看。對BIM模型進行渲染處理，用較低的成本更快速的制作更真實的動畫，對空間進行內部漫游動畫制作輔助項目宣傳展示和匯報。通過漫游、動畫等形式提供身臨其境的視覺、空間感受，及時發現不易察覺的設計缺陷或問題，加強事前控制，減少不必要的損失，有利于設計與管理人員對設計方案進行輔助設計與方案評審，加快報批工作。

2? BIM技術在施工階段應用的難點分析

由于橋梁工程地質、環境、人文比較復雜，選擇一個好的設計方案顯得非常重要。橋梁設計位置一般周邊環境比較復雜，臨時結構較多，給圖紙設計帶來難題。在橋梁工程中，綜合管線在水平方向從一個空間通到另一個空間時，需要預埋位置。構件預埋位置不當，會嚴重影響橋梁后續施工及橋梁結構受力及外觀，所以精準定位顯得尤為重要，而BIM的技術水平還有待提高。

信息化意識問題：目前來看，我國的科學技術發展迅速，信息化時代開始到來，但是BIM技術使用過程中的采集信息技術并沒有跟上時代的步伐。采集到的信息準確性直接影響到整個橋梁工程的設計;專業技術問題：目前我國在鋼結構連接橋方面的專業施工人員較少，對BIM的使用不太熟練，未曾深入研究BIM技術帶來的優勢，而且我國缺少專業規范的BIM技術軟件，導致施工人員很難了解BIM技術的核心無法善用BIM技術，從而影響了BIM技術在施工中的深入發展;資金問題：施工建設是在資金支持的基礎上才能夠得到有效發展的，但是目前我國的政府部門對BIM技術的扶持力度不夠，投入資金較少，導致BIM技術的信息化發展受到限制。這些問題是目前我國BIM的模擬施工技術在鋼結構連接橋施工過程所必須面對的難關，怎樣及時處理這些難題影響到BIM技術的未來發展。

3? BIM面向橋梁施工領域的解決方案

深化施工BIM模型，完善建筑信息模型中與計算成本相關的信息;利用BIM算量軟件，按業主確定的清單形式，計算橋梁工程量，生成工程量清單;

將得到的工程量清單作為評價造價咨詢企業成果文件質量的依據、作為工程施工階段工程結算和竣工決算對量的依據，向工作人員展現BIM技術的重要性及有用性。要利用BIM模型的碰撞檢查各專業設備之間的碰撞、管線與橋梁結構部分的碰撞以及橋梁結構本身的碰撞，通過碰撞檢查系統整個專業模型并自動查找出模型中的碰撞點，生成需要的碰撞檢查報告。通過BIM的碰撞檢測、信息化等特點，結合工程實際，對工程的施工工藝及施工難點進行解決，把各個專業BIM模型進行合并，在施工之前，進行各專業設計圖紙檢查，提前發現圖紙問題，查找結構與結構、綜合管線與結構、鋼筋與預埋管線的沖突，及時發現可能存在的問題并在施工之前進行設計調整，減少設計圖紙自身錯誤或者沖突導致的工程變更。基于BIM模型，計算出清單和定額工程量進行工程量計算分析，快速輸出計算結果，生成工程量清單，從而檢查和發現造價咨詢成果問題，避免漏算錯算，為工程結算和竣工決算等成本工作提供有力支持。對于設計變更，利用BIM模型快速分析出變更前后的工程量變化情況，作為變更的決策依據和簽證材料。

4? 結語

BIM技術為橋梁設計圖紙提供了非常好的解決方案，三維模型具有可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性等優點，基于其特性，將BIM技術應用于工程的實際施工。同時BIM可使結構與地質、環境、相結合，很好地為設計人員提供設計選擇方案。BIM可以建立對應的族，通過族精細的表現復雜節點，從而優化設計，讓施工更加明了。BIM模型可以體現橋梁結構與周邊環境的情況，根據實際情況建立臨時工程，很好地解決了臨時工程建立的不到位，帶來后期施工困難。各個專業BIM模型整合起來，形成一個完整的BIM模型。通過BIM模型支持業主、監理、施工以及設計院對設計圖紙進行會審。隨著BIM技術的應用研究不斷深入，我國的橋梁工程將會引來更廣闊的發展空間。其在橋梁施工中的應用將越發廣泛，勢必引發一場新的技術變革。

參考文獻

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