論BIM技術在橋梁施工中的應用

王 偉

(中鐵十六局集團第三工程有限公司，浙江 湖州 313000)

隨著國內近年來各項科技的發展，越來越多的信息技術被人們所知曉，提高了人們的生活便捷程度與質量。BIM技術的應用讓橋梁的施工工程更加的簡潔和方便，同時讓相應的操作也變得更加符合標準規范。

1 BIM技術在橋梁施工中的應用案例

本文選取某高速公路橋梁的BIM技術應用情況進行介紹，該橋跨徑組合采用4孔預應力混凝土簡支轉連續T梁，跨徑布置為4 m×30 m。該橋為高速橋梁，在墩頂現澆連續段采用新材料，因此橋梁結構墩頂位置配筋相對復雜，建設單位對該橋梁的標準比較嚴格，因此決定對該橋梁的設計和施工采用BIM技術應用。

2 BIM技術應用優勢

2.1 模型關聯性的重要意義

根據BIM技術在橋梁工程項目中的具體應用，通過應用這些技術方法得到了理想的相關性特征，通過這種結構的信息模型結構及其作用機理可以全面詳細的顯示出相關信息，確保相關人員可以依靠這種關聯表示效應來進行合理的設計和施工，以確保最終的施工效果。

2.2 BIM技術的可視化效果

在橋梁工程項目中正確使用BIM技術可以反映出理想的可視化效果，使橋梁設計人員和建筑工人可以更好地理解特定的結構，避免后續施工中的人為失誤和一些其他問題，最大限度地提高施工效率。

3 我國橋梁施工過程中存在的問題

橋梁工程施工現場主要在邊遠山區實施，施工非常的困難，對于施工技術的要求也比較嚴格。現階段，中國橋梁的建設和管理仍以二維為主，技術和管理水平相對較差，安全事故頻發，存在較多的施工問題。BIM可用于模擬和優化施工計劃，將施工現場信息通過BIM模擬中的條形碼和QR碼與3D激光掃描進行交互，以跟蹤施工時間和建筑材料的相關使用情況，將施工信息集成化，不僅在很大程度上提高了橋梁施工人員的技術水平，同時也大大減少了安全事故的發生，這對于橋梁工程的經濟效益的提升來說有很大的幫助。

4 現階段橋梁項目中的BIM模型軟件的分析

現階段，市場上缺乏用于構建橋梁的BIM建模軟件，通常情況下，橋梁構建建模主要由其他領域的軟件來完成。其中主要有CATIA和REVIT軟件，這兩款軟件各有其優點以及不足之處，對于CATIA軟件來說，它的相關數據模型非常精確，它可以根據特定的地形數據生成3D地形模型，然后將水平和垂直部分進行整合，然后創建地形模型來構建地層，具有建模和其他BIM軟件無法復制的可變單元和結構的復制功能，這樣的話，在很大程度上減少了建模的工作量，同時它還可以自動調整以調整參數。但是對于REVIT軟件來說，它主要用于建模，例如橋梁和線性支撐，同時這款軟件可以賦予結構材料屬性，并有比較好的渲染功能，可以建立比較美觀清晰的模型，這對于工程得前期來說有很大的幫助。

5 BIM技術在橋梁施工中的相關應用

5.1 BIM技術可以在橋梁建設中實現多角度協作應用

橋梁工程建設包括了較多方面的參與者。因此，需要各方之間的溝通與協調，這樣的話會在很大程度上減小效率，這就會影響整個建設項目的建設進度和投資費用。BIM能夠通過集成建筑項目管理系統、大數據和云計算等新興技術進行多邊協作，及時整合出各種信息以及相關數據，實現多元化的協同作用，以完成對大數據的高效導出和分析。通過使用BIM技術，可以提高利用率和工程統計的效率以及準確性，為項目管理決策提供了思路，除此之外，還為項目物料的采購和準備提供了依據，實現成本控制的目標，而且還可以科學合理的管理項目的進度。

5.2 BIM技術在橋梁施工中的綜合優化內容

橋梁建設項目具有許多復雜的結構內容，因此，對于工程材料成本以及相關管理人員來說需要有一個動態化的管理。通過將BIM技術集成到橋梁施工中，可以在施工的每個階段建立分開的控制模型，包括信息搜索和4D材料管理，以顯示每個施工環節的實際材料數量和成本。通過使用4D進度管理等，可以實現橋梁施工計劃的順利進行與施工微管理的優化。例如，對于施工提前或者是施工延遲的情況來說，可以使用不同亮度的彩色屏幕作為警告。大多數施工環境位于比較偏遠的地區或山區，BIM技術可以模擬橋梁施工區域的地形和地質特征，科學合理的選擇出站點以及吊裝設備。在施工過程中，BIM可以傳遞橋梁的特定尺寸，將原始2D施工圖的施工過程轉換為3D模型，并以數字方式表示橋梁的組成部分。在施工過程中可以方便地查閱實際的工程數據和實時模型信息，并精確地控制在施工現場使用的材料成本。

5.3 BIM技術對于橋梁施工中的安全問題的意義

BIM技術通過模擬橋梁施工中關鍵而苛刻的工程實施過程來降低安全風險。例如，在碼頭和碼頭吊裝施工中，在高空安全危險區的工作時，模板具有一定的自由擺動幅度，BIM技術的仿真可以確定危險區的特定范圍，然后調整原始設計，重新調整三腳架支架平臺的寬度，來確保施工員工安全。在建造大型CFST拱橋期間，BIM通過仿真建立了剛性骨架模型圖，模擬了具有復雜空間關系和三維圖形的連桿數量，并預覽了鋼筋的位置。初略一看，安裝效果明顯，但是容易發現嚴重的位置沖突，需要及時調整和更改設計計劃，并進行多次仿真，直到結果合理可行為止。除此之外，現場專業技術人員可以通過手機將日常結構施工、安全維護和其他信息上傳到BIM信息管理平臺，并增加每個特定組件的詳細信息以創建用于橋梁施工的聲音云文件，通過BIM平臺對工程質量和安全管理機制進行直接了解，可以幫助施工方更好地發現問題并進行故障排除。

5.4 BIM在橋梁施工中具有三維技術交底作用

橋梁建設項目是極為復雜的施工工程。BIM可以仿真模擬各種結構構件，通過BIM管理平臺與用戶手機客戶端對接，將BIM模型的各種結構構件進行三維截圖，同時模擬相關工程的施工進度，材料使用情況等可以通過手機直接傳遞給現場技術人員，實現橋梁施工的可視化交底，減少在交底過程中的信息缺失和損耗現象，也方便日后對橋梁構件病害的檢測和修復。同時BIM軟件自帶的干涉碰撞效果，可以在BIM軟件完成橋體的設計圖后，讓項目經理基于施工圖紙來建立相關的三位模型進行碰撞檢測，對于施工中的各類材料進行合理調整并重新校準，對與工程的通風口和其他位置之間的最佳距離進行及時調整，從而給橋梁工程的質量提供相應的保障。

6 結束語

總而言之，BIM技術跟二位平面靜態管理不一樣的是，BIM技術的應用讓橋梁的施工工程更加的簡潔和方便，同時讓相應的操作也變得更加符合標準規范。BIM技術在我國的很多方面都得到了廣泛的應用，對于橋梁施工方面來說，還是一個剛剛起步的時期，BIM技術還處于不斷的發展和建全的過程中，在這個正在發展的過程中，可以將BIM技術和大數據等技術融合發展，將會把BIM技術優化為“BIM+”等新興技術，這樣一定會在很大程度上促進我國的橋梁施工技術和管理水平。