BIM技術在橋梁施工中的應用

陳建君

【摘 要】BIM技術即建筑信息模型，在橋梁施工中，它可以輔助施工單位借助建筑學、工程學及土木工程學相關知識，在數字化軟件中基于橋梁施工需求，進行施工過程的全方面設計，并結合橋梁質量要求開展施工監測工作，不僅可以提高橋梁施工效率，還可以協助施工單位控制施工成本，從而提升橋梁施工質量。文章主要淺析BIM技術在橋梁施工中應用的現狀及發展前景。

【關鍵詞】BIM技術;橋梁施工;應用

【中圖分類號】U445.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）03-0088-03

隨著我國交通不斷發展，橋梁作為我國交通的重要組成部分，其施工要求逐步提高。為了適應我國交通發展，橋梁施工應當轉變傳統的施工方式，借助BIM技術完善橋梁施工，從而提升橋梁施工的效率和質量，促進我國交通體系不斷完善。

1 橋梁施工中應用BIM技術的意義

1.1 規避風險

BIM技術是通過虛擬三維模型的方式，進行橋梁施工流程的模擬，從而及時發現橋梁施工中存在的問題，并基于提升橋梁施工質量需求，提出相應的解決措施，為橋梁實際施工提供更加科學的方案。橋梁施工中應用BIM技術，可以輔助施工單位借助數字技術進行橋梁施工全流程模擬，提高了對橋梁施工現場的預測性，幫助施工單位規避施工風險，從而有助于橋梁施工順利開展[1]。

1.2 節約成本

橋梁施工中應用BIM技術，可以在進行橋梁施工流程模擬過程中，借助三維工具開展施工質量檢測工作，不斷發現橋梁施工中存在的問題，從而根據實際施工需求科學調整橋梁施工流程，不僅保證了橋梁實際施工安全性的提升，還能幫助施工單位科學地選擇施工材料與工藝，做到施工成本的合理化控制，提高了橋梁施工單位的利潤。

1.3 推動創新

橋梁施工單位可以借助BIM技術快速收集橋梁施工信息，并結合項目施工需求科學規劃施工流程。在這個過程中，施工單位可以在原有施工數據的基礎上，結合橋梁應用需求創新施工工藝或流程，從而降低施工單位的經濟成本，使得施工單位可以有更多的時間和精力進行橋梁施工創新，提高施工效率的同時提升了施工單位的競爭力，有助于橋梁施工的良性發展。

2 BIM技術在我國橋梁施工中的應用現狀

我國BIM技術的應用時間較晚，導致橋梁施工在應用BIM技術的過程中沒有足夠的可供借鑒經驗，再加上專業人才缺失，導致BIM技術應用受到諸多阻礙。但是，隨著我國相關單位的不斷探究，BIM技術在橋梁施工中取得了良好的效果，促進了我國橋梁施工技術不斷完善。目前，BIM技術在橋梁施工中的應用主要體現在以下5個方面[2]。

2.1 橋梁施工模擬的應用

目前，BIM技術已經在橋梁施工模擬中得到廣泛應用，施工單位可以在橋梁施工信息集成的基礎上，借助BIM技術模擬施工流程，通過模擬，施工單位可以總結橋梁施工設計方案、施工工藝、施工材料應用、施工管理、施工質量等方面存在的問題，結合實際施工需求，科學調整橋梁施工環節，不僅可以幫助施工單位找到橋梁施工中存在的潛在風險，還可以做到橋梁施工前資源的科學配置，從而做到有序調整橋梁施工流程。

2.2 橋梁施工數據的管理

橋梁施工是一項長期工程，在施工過程中會產生大量的數據，需要相關單位做好數據的收集、整理、分析與存儲工作，不僅有助于各施工單位相互配合開展施工工作，還為后續橋梁施工提供重要的數據支持。BIM技術在橋梁施工中的應用，可以基于橋梁數據安全管理需求，搭建數據管理平臺，有效地進行橋梁施工數據的收集、共享與存儲，為各施工單位溝通提供便捷途徑，從而提高各施工單位之間的配合效率，有助于加快橋梁施工進度。

2.3 橋梁物料管理的應用

橋梁施工管理人員需要根據橋梁施工需求，開展物料部件管理工作，保證物料部件滿足橋梁施工需求，從而保障橋梁施工進度不受影響。BIM技術在橋梁物料管理中的應用，可以輔助施工管理人員收集橋梁施工物料需求信息，并根據橋梁施工需求開展物料部件的采購、分配、存儲等工作，提高橋梁施工物料管理效率。

2.4 橋梁數字化施工的應用

目前，BIM技術已經在橋梁施工各環節得到應用，并取得了良好成效。BIM技術在橋梁施工中的應用，主要體現在信息傳遞方面，施工單位可以借助BIM技術進行橋梁施工數據的數字化轉變，使得各單位可以借助數字化數據了解橋梁施工的進度及問題，并結合實際施工情況合理調整和科學控制施工流程，從而保證橋梁施工順利開展。

2.5 橋梁施工協作一體化

BIM技術在橋梁施工協作一體化主要體現在以下兩個方面：一是施工單位的一體化協作。橋梁各施工單位可以基于提升橋梁施工效率的目的應用BIM技術，借助BIM技術提供的數據、方案與平臺進行施工數據的收集、分析與共享，基于橋梁施工質量需求合理化調整施工方案，從而保障施工方案更加符合施工需求，共同提高橋梁施工效率。二是施工數據的一體化協作。BIM技術的應用，為施工單位調整施工方案提供了更多依據，施工單位可以借助BIM技術搭建平臺收集與施工方案相關的數據，并與其他施工單位進行溝通，基于提升橋梁施工質量為目的，合理地調整施工方案，使得施工方案更加符合實際施工需求，加快橋梁施工進度[3]。

3 BIM技術在橋梁施工中的實際應用

伴隨我國交通行業的快速發展，我國先后建立了天興洲長江大橋、黃河大橋等，這些大橋都具有荷載重、跨度大、體積大、運營速度快、結構新穎、設計美感等優點，顯示了我國橋梁施工水平的提升，并為BIM技術在橋梁施工中的進一步開發奠定了良好基礎，有助于我國橋梁施工技術不斷提升。

3.1 智慧橋梁的搭建

智慧橋梁的搭建符合我國橋梁施工的發展需求，建設智慧橋梁需要從橋梁施工項目全生命周期角度，以BIM技術為建設核心，以移動互聯網等先進信息技術為建設手段，通過打破傳統施工中存在信息斷層的現象，有效控制橋梁施工工程信息的采集、加工、存儲和交流，構建橋梁施工信息的創造、傳遞、評估和利用的良性循環機制。實現橋梁施工的智慧設計、智慧建造和智慧管養，使得BIM技術可以支持決策者對項目進行合理的協調、規劃和控制，進而不斷提升橋梁技術創新、信息化和智能化水平。

智慧橋梁的搭建，可以通過BIM技術形成多維參數，并借助BIM數據化平臺控制多類型參數，調整模型中的數據關系，實現模型的幾何和類型參數變化，從而適應復雜多變的結構設計，提高建模效率。在提升建模效率的基礎上，橋梁設計人員與施工人員可以根據橋梁建設質量需求，開展相應的創新工作，不斷進行橋梁設計和施工創新，從而為提高橋梁施工效率奠定基礎。同時，基于參數化建模，橋梁設計和施工人員可以搭建橋梁構件庫和模型庫，收集標準構件的幾何尺寸、屬性信息，提高橋梁設計效率及質量。施工人員可以在科學的橋梁設計方案下開展施工工作，從而提高橋梁施工質量[4]。

3.2 BIM技術+FEM軟件相結合

目前，我國已經把BIM技術+FEM軟件相結合，以此開展橋梁施工工作，提高對橋梁施工數據分析的效率，為橋梁施工方案的調整提供重要的數據支持。FEM技術是一種隨著計算機發展而出現的計算方法，BIM技術+FEM軟件相結合，可以結合第三方網格劃分軟件或利用Python、C++等編程語言進行二次開發，開發與主導有限元分析軟件的無縫接口，實現橋梁施工數據模型的無損傳遞，避免傳統重復工作現象的出現，從而提高數據分析效率，充分借助BIM技術開展橋梁施工輔助工作，有助于提高橋梁施工效率。

3.3 智慧建造+數字化施工相結合

物聯網技術的發展，為BIM技術的應用提供了更多的支持，使得橋梁施工可以借助物聯網技術及時采集建造與施工過程中的關鍵數據和信息，并通過互聯網實時上傳到管理平臺，實現關鍵參數值、關鍵工序質量的有效把控，加大對參數值與工序的分析力度，從而結合橋梁施工質量要求完善相應工作。同時，BIM模型構建的構件幾何尺寸信息與大型機械設備的尺寸相符合，實現了虛擬構建與實際施工的無縫銜接，使得施工人員可以直接借助大型施工設備生成下料、加工等信息，轉變了傳統物料處理方式，省略了二次翻圖轉換工序，提高了橋梁施工的自動化水平，為橋梁施工的發展提供了更多的支持。如某大橋在施工過程中以BIM技術為主，對施工過程中存在的問題進行分析，解決了多種跨徑節段預制混凝土箱梁特別是0號段的復雜鋼筋布置、鋼筋和預應力管道之間的碰撞沖突問題，達到復核和深化設計的目的，使現場施工更順利，實現了階段預制箱梁實際安裝的偏差預演判斷和預先控制。

3.4 橋梁施工信息管理的完善

根據橋梁施工的集成建設、施工、監理、監控等各參與方的具體要求，依規范標準，實現了橋梁施工進度、安全、成本等施工信息的分析和反饋，對物料、設備等資源進行動態管控，獲取有效施工信息，為橋梁施工建設的有序開展提供了重要數據支持。同時，BIM技術的應用，可以實現對施工質量的跟蹤，不斷對橋梁施工信息進行收集、整理與完善，更為施工驗收資料的交付提供基礎，避免出現以往施工信息收集遺漏的問題，保證了橋梁施工數據的完整性。在此基礎上，融入計算分析模塊，可為施工人員提供技術支持，使得施工人員可以借助技術分析模塊進行橋梁施工現場各種情況的計算，處理好施工過程中遇到的突發狀況，極大地方便了現場應用，有助于提升現場施工效率。

此外，橋梁施工行業應當在我國互聯網技術、計算機技術、云技術發展的前提下，結合橋梁運營需求，做好橋梁的檢測與維護工作，搭建智慧管養體系，智能分析橋梁運營情況，同時結合我國相關標準開展橋梁養護工作，這樣不僅可以改善橋梁運營中存在的問題，提高我國橋梁的使用壽命，還為我國今后橋梁設計、施工與維護工作的開展奠定良好的基礎，促進我國交通不斷完善[5]。

4 結語

綜上所述，我國BIM技術的發展為橋梁施工行業的發展提供了重要的技術支持。針對橋梁施工中存在的諸多問題，橋梁施工行業應當不斷對施工現狀進行分析，總結橋梁施工中存在的問題，并借助BIM技術完善橋梁施工流程，提高橋梁施工效率，協助施工單位做好施工成本控制，從而促進橋梁施工行業發展。

參 考 文 獻

[1]楊文軍，楊青，于佳露.基于BIM技術的橋梁工程項目進度管理研究[J].項目管理技術，2020，18（4）：8-14.

[2]汪玉容，甄映紅.BIM技術在橋梁施工中的應用初探[J].科技經濟導刊，2021，29（1）：33-34.

[3]雷向軍.BIM技術在橋梁施工中的應用研究[J].甘肅科技縱橫，2020，49（11）：55-59.

[4]徐贊，王潤澤，張舜.UAV+BIM技術在山區橋梁施工便道設計中的應用研究[J].山西建筑，2020，46（12）：169-170.

[5]王磊.BIM技術在道路橋梁施工管理中的應用分析[J].商品與質量，2020（1）：49.