BIM在橋梁施工中的應用研究

李花磊

濟南金衢公路勘察設計研究有限公司 山東 濟南 250102

引言

將BIM技術科學高效應用在橋梁工程建設中,能夠最大程度提升橋梁工程的施工質量和效率,實現橋梁工程的模擬化、可視化以及協調性施工管理目標。因此,橋梁工程施工單位要充分發揮出BIM技術的作用,嚴格督促施工人員規范操作應用該項技術,有效保障橋梁施工的安全穩定性。

1 BIM技術的優勢和應用特點

BIM技術的優勢和應用特點具體體現在以下方面：(1)可視化。在橋梁工程運行過程中,BIM技術能夠對全過程進行可視化操作,操作要點主要體現在橋梁梁體內部結構、施工方案、具體施工技術等方面。(2)參數化。在應用BIM技術的過程中,根據參數化要點做好建模工作,確保各項信息銜接操作的有效性,在一次創建后可以進行重復使用,在某一過程遇到問題的情況下,只需要對部分內容進行修改,就能夠做好智能化聯動操作。(3)加快工程進度。BIM技術的應用根據施工方案要求,有效調整施工進度,確保項目進行的協調性。(4)節省成本。BIM技術的有效應用,可以滿足施工設計方案要求,在施工操作過程中準確控制成本,并建立完善的運算體系,估算所需成本,確保資源配置的合理性。

2 BIM在橋梁施工中的應用現狀

BIM技術已經成為建筑設計和施工中的重要工具,并且發揮了顯著的作用。隨著我國交通建設的不斷推進,越來越多地理條件復雜的地區開始進行橋梁施工建設,由于施工區域地理環境限制,很多橋梁工程施工難度較大,而BIM技術的應用極大減小了施工難度,促進了橋梁施工質量和安全性的提升。同時,國家有關部門也出臺了相關政策推動建筑行業信息化水平的提升。在這一背景下,BIM技術在橋梁施工中發揮了巨大的作用,但是仍然需要進一步的推廣普及。

3 BIM技術在橋梁施工中的具體應用

3.1 施工方案擬定與優化 BIM技術能夠提供全面、詳細的橋梁信息模型,橋梁結構與施工模式之間的聯系十分密切,在施工方式發生變化時,橋梁配筋、形態都會改變。在施工方案擬定、優化時,設計人員需要應用BIM技術,在施工階段針對各個環節進行模擬,充分控制橋梁施工過程。例如,在橋梁工程施工過程中,設計人員可以利用有限元模型,針對橋梁結構的安全性進行分析,呈現各項施工方式的差異性和復雜性,以此為基礎合理編寫施工方案,為后續橋梁工程施工的有序進行提供支持,提升施工的整體質量和效率。

3.2 數字化施工 應用BIM中的橋梁模型,既可以直接服務于橋梁施工的各個環節,也可以為橋梁施工中各參與方建立起溝通的渠道,對施工過程中產生的相關數據信息進行獲取、交換、加工。通過BIM與數字化的部署以及兩者的結合,使施工方與加工方可以做到雙方信息傳遞的實時性和準確性；對于常見構建加工信息的高度共享,可最大化提高部署效率；構建按時按質量生產、安裝的一體化運作,使整個橋梁的施工得到有效的管控。

3.3 工程進度管理 在工程施工中,進度管理也是工程管理的重要內容,但是在實際的施工過程中會遇到各種各樣的問題,很難對施工進度進行精確控制管理。而進度管理不僅僅影響到工程施工,還會對工程成本產生影響,精確控制進度是每一個工程企業都應當重視的問題。BIM技術的仿真模擬不局限于工程自身,還可對人員配置、設備運用、環境影響等進行綜合模擬,工程管理者可在BIM中模擬施工的全過程,明確工程管理的各個細節,從而避免一些不必要的問題,最終有助于實現工程進度的精確管控。同時BIM技術獨到的動態模擬可以做到一邊施工一邊調整細節,尤其是BIM對時間維度的模擬可加入環境因素的測算,對于工程資源分配、工程人員配置、工程時間運用均有所幫助,有助于工程施工效率的提高。

3.4 一體化協作 在橋梁施工過程中,運用BIM技術可實現協同一體化作業,保證施工科學合理化,是提升橋梁工程中各環節效率的重要手段。BIM一體化協作功能的應用,主要體現在橋梁施工過程中各參與方的分工合作以及傳遞相關聯的數據,從而達到一體化作業的目的,極大提升橋梁施工的運作管理水平。在項目施工過程中,某一事項會關聯到多個參與方,如施工方案的變更由設計方、建設方和施工方直接管理,當施工方案有任何變動,通過BIM一體化協作功能,其他參與方會根據約定流程,第一時間處理因施工方案變更帶來的相關工作的變動。

3.5 施工監控管理平臺 企業應積極進行統一的管理平臺的開發,根據施工現場實際情況的施工設計等內容,借助BIM技術構建統一的管理平臺,使各部門、單位可以通過統一的管理平臺上傳和獲取橋梁模型和數據信息,以此為基礎進行智能終端App的開發。在此過程中,一方面要在橋梁結構上設置傳感器,為應力、標高測量提供便利,并將測量結果上傳到管理平臺。另一方面,要在管理平臺上設置自動報警程序,當檢測結果出現異常數據,超出設置的安全范圍時,自動報警程序將會啟動,及時對監控管理人員發出警示,以便設計人員及時改進施工方案,保證實際施工符合設計圖紙和施工方案要求,確保橋梁工程的整體質量和安全性,延長橋梁運營壽命。其中要特別關注的一項工作內容就是對傳感器開展編碼。為了將模型和監測數據一一對應,使BIM技術的模型呈現出更好的可視化效果,應結合傳感器的位置和功用開展編碼工作。編碼時應采取固定的方法和模式,以便編碼和數據能夠更好地被計算機處理。傳感器編碼必須具備規律性并且一一對應,不能出現重復的現象,否則計算機將無法準確識別編碼對象,難以確定數據的正確含義。另外,還必須保證編碼能夠正確識別,并在管理平臺上校準傳感器信息。

4 結語

橋梁工程是一種特殊的建筑結構,具有構件多、結構設計復雜、施工環境復雜多變和施工難度大等特點,將BIM技術引入橋梁工程,則必然會加快橋梁的工業化和信息化進程。保證施工的進度,使橋梁施工可以順利完成,降低工程施工成本,提高橋梁行業的工程質量和安全性能。