BIM技術在市政橋梁施工管理中的應用

付喜娟

0 引言

近些年城鎮化不斷推進，城市間經濟交流不斷加強，但現有的道路橋梁難以滿足當前城市發展的需求，橋梁工程已成為連接城市間交通樞紐、拓寬經濟交流、促進社會溝通的重要工具。結合BIM技術，轉變傳統的施工管理理念，有利于攻克市政橋梁施工管理的技術問題，解決復雜建筑中的技術難點以及施工中可以規避的問題，提高橋梁施工行業的整體管理水平。

1 市政橋梁設計及施工管理現狀

1.1 現期市政橋梁關于安全性的設計內容不足

現在我國橋梁的安全性設計一直沒有確切的規定和標準，在橋梁的結構安全設計過程中，設計人員只是根據現有的設計規范進行設計，未采取措施針對性的進行設計，沒有根據橋梁的實際狀況、環境、承載量和年限進行考慮，這些因素都會導致橋梁工程在通行之后造成隱患。

1.2 現期市政橋梁的設計數據的準確性不足

每一項橋梁工程的設計都需要在各個方面達到細致入微，包括橋梁的臺面尺寸，橋梁的高度角度計算，鋼筋和錨塊之間的角度和長度施工，錨塊在橋梁建設過程中的放置位置等，數據要保證精確。目前橋梁設計數據全部用軟件進行輸入，未對于橋梁在實際環境中的數據進行精確。而施工過于復雜，就會造成最后的施工圖紙中的數據偏差較大，為后期建設和使用留下隱患。

1.3 現期市政橋梁設計與施工管理之間的矛盾

橋梁主要分布在城市交通密集、河流和險峻的山間，此種情況下對設計人員的設計水平要求很高，在施工管理過程中的施工管理水平要求會更高。而橋梁工程的設計人員與后期的施工管理人員并非同一批人，設計人員只負責橋梁設計，而后交由施工單位進行施工，雙方人員在此過程中溝通較少，導致設計方案在施工過程中出現不科學和操作性不強等狀況，原設計與施工客觀現狀相互碰撞，同時在施工過程中的設計變更不斷，且變更量出入很大，使得后期結算工作量巨大。

1.4 現期市政橋梁施工管理各專業之間的矛盾

目前的市政道橋工程涉及的范圍廣、專業多、難度大，對施工和管理人員的技術水平和素質要求也越來越高，需要多個部門及多種施工管理人員對不同的情況進行綜合分析并制定合理的施工管理計劃。而現在的施工管理人員大局意識缺乏，每個人員只負責自己所管理的專業和區域，施工管理人員之間缺乏溝通，容易出現施工進度、質量、安全等問題，給后期的運營造成隱患。

2 現階段BIM技術在市政橋梁施工管理中的主要應用

隨著BIM技術的飛速發展，以及在建筑行業的愈加重視，BIM技術在橋梁工程中所發揮的作用越來越大。相較于傳統的橋梁工程施工管理，BIM技術改善了過去存在的諸多問題，主要應用有以下幾個方面。

2.1 優化施工方案

項目技術管理人員利用BIM技術建立3D專業模型，將三維模型與施工組織設計有效集成在一起，進行橋梁施工方案、施工工序、施工進度的模擬，提前預知施工難點，利用干涉檢查計算交通流線并將方案模擬視頻用于方案交底和匯報工作。因此在編制施工組織設計時就更好的發現施組中的問題，并進行驗證，尤其是當施組方案比較抽象，需要調配的資源比較多的時候，其優勢極其明顯。通過在施工前期生動、直觀的過程模擬，施工人員更好地理解施工工藝、流程、協作方式、安全隱患，同時可以深度分析復雜結構的施工工序、預制構件的吊裝程序、不同專業的交叉施工等是否合理。通過施工方案的模擬與優化，將橋梁施工過程中可能出現的問題提前發現、提前解決，從而確保施工的順利進行，保證工程質量。

2.2 提升項目部管理水平

項目管理水平的提升主要體現在以下四個方面：①質量管控方面，施工前期，利用BIM技術進行場布設計、圖紙會審、可視化三維交底，將1：1的節點模型按工序拆分、做出爆炸圖，這種三維出圖的形式可以形象逼真地展現方案或者節點的動態施工過程，替代了傳統的文字、表格的表達形式，顯著提高了方案交底的效率，對于異型曲面的構造，使用三維交底，讓工人明確各個轉角的形狀、構造、尺寸，以提高施工質量，還使用點云模型和BIM模型的對比，督促現場的質量驗收。同時還能作為材料的采購依據，也可以形成公司的節點庫，推廣至其他項目應用。②進度管控方面，使用BIM技術能直觀便捷的展示項目進度與時間計劃之間的關系，從而對進度計劃進行可視化驗證，在收集完各個工種的實際工效之后，進行施工工序模擬，來驗證各時間節點的合理性，再重新編排施工進度計劃。同時可以展示周進度模型，以體現每周完成的工作量和下周的計劃進度。③材料管控方面，安排專人進行現場工程量、模型實物量、預算清單量的三算對比，既完成了經營部對比算量，也幫助工長更有效的控制現場的材料量。通過月度物資、清單、完工等對比，可以清楚的顯現出當前項目的進度，預計收入情況，輔助動態成本管理。④安全管控方面，由于設計階段的結構計算沒有充分考慮施工階段的施工荷載，可通過BIM進行重要施工節點的受力計算，規避了超負荷吊裝材料，防范了腳手架傾覆，確保了施工安全。在項目實施過程中，利用BIM的信息化平臺，實時收集、匯總現場數據，幫助管理者及時對交通、物資、人員等現場情況進行調整。

2.3 規避施工過程中存在的風險

由于橋梁工程造價較高且承載著較大的人流量，一旦發生質量安全事故，不但會造成較大的經濟損失還會造成人員傷亡。為有效避免橋梁工程在施工過程中出現質量安全事故，利用BIM技術對施工過程中現場的管理環境進行建模，并對現場的風力、濕度等可能對橋梁安全產生威脅的因素進行模擬，以探求所涉及橋梁的承載力、排水能力、抗磨損老化能力、耐久性等等是否符合當地環境的要求，以保證橋梁工程的使用壽命以及安全性。

3 結語

隨著經濟的日趨增長，基礎設施建設勢在必得，為此市政橋梁工程對于城市經濟發展起著重要的作用。由于橋梁施工具有危險性高、施工復雜等特點，通過BIM技術改變了傳統的管理思維，由“被動管理”轉變為“主動管理”，實現了可視化施工、參數化施工和各專業協同施工，同時達到了精心組織、全面協調，用滿時間，占滿空間立體化作業，從而減少了施工問題的發生、簡化施工現場管理活動，減少材料損耗，提高了施工管理效率，執行了國際綠色建筑的可持續發展模式。