BIM技術在烏江特大橋項目施工管理中的應用

韓文靜

(中交一公局第四工程有限公司,廣西 南寧 530033)

0 引言

隨著社會經濟不斷發展,大型、特大型橋梁工程層出不窮,橋梁結構形式愈加復雜,結構形式不斷創新,給項目管理與現場施工人員帶來更大的挑戰。山區橋梁工程的建設不僅涉及復雜的地理環境,還包括很多復雜的工序轉換,如高精度定位、拱肋吊裝后操作平臺安裝等[1-2]。

目前,項目對人員、材料等管理依舊是分散到各部門進行負責,各部門人員按照要求進行數據收集與匯總,并未將數據匯集到統一的平臺內,當需要結合與匯總時由于部門溝通與人員變動將給項目管理帶來不便。另外,大型橋梁設計圖依舊是以二維圖像為主,對于目前愈加復雜的橋梁形式僅依靠二維圖紙很難提前發現其中存在的空間沖突問題,管理人員需花費大量時間了解橋梁結構形式,明白結構物的空間位置,進而導致施工進度緩慢,增加施工成本[3]。

因此,利用BIM技術建立項目管理平臺,創建橋梁三維模型,將有助于橋梁項目管理。

1 工程概況

烏江特大橋為跨徑475 m上承式鋼管混凝土拱橋,是德余高速公路全線關鍵控制性工程。該橋主拱肋采用8根直徑1.4 m鋼管組成的等寬變高(11.4～8.4 m)空間桁架結構,空間結構形式復雜。主橋構件連接采用栓接,安裝容許偏差3 mm,僅憑二維圖紙不僅難以辨識結構空間的關系,而且安裝精度不容易控制。

2 BIM技術應用

2.1 利用BIM技術進行三維化展示

該項目施工難度大,全構件采用栓接形式,精度要求高,結構形式復雜,拱肋吊裝完成后風撐與安裝平臺空間位置狹小,容易產生沖突,且圖紙中各個構件重疊,結構形式不容易理解,給現場施工與管理帶來了許多困難。BIM小組成員根據現場管理人員反饋和設計要求建立烏江特大橋三維模型,如圖1所示。

圖1 烏江特大橋三維模型圖

通過三維模型對烏江特大橋結構形式進行深入了解,克服設計圖中各構件重疊的缺點,并且清晰地展示結構的空間位置,為烏江特大橋主橋施工帶來便利。

2.2 BIM+數字項目管理平臺

常規項目由于人員流動性強,無法及時掌握進出場或培訓信息;過往有效數據記錄難、保存難、共享難等原因,在人員管理、進度管理、安全管理、數據管理四個方面耗費大量的精力。

項目結合工程特點與需求建立BIM+數字項目管理平臺,設置數據可視化、BIM中心、項目配置、安全、試驗檢測管理等模塊,在平臺中添加橋梁三維模型,并將原材料進場時間與檢測結果、人員進場時間與培訓時間、結構物施工時間、施工計劃等數據錄入管理平臺。運用BIM技術的協調性,增加結構物與數據間的關聯,將結構施工時間、材料進場時間、施工人員等數據關聯起來,使項目管理人員能夠隨時對數據進行查看,全方面了解施工進展,合理規劃施工組織,對施工計劃進行動態調整。減少因數據轉述帶來偏差,為施工管理提供便利,降低了項目管理人員工作量。

2.3 三維可視化交底

傳統的技術交底只是通過施工方案與二維圖紙進行交底,交底趨于形式化,不夠簡單明確,且大型橋梁設計結構復雜,現場實際操作人員文化水平不高,不能充分理解圖紙中各結構的空間關系,給現場管理帶來很多不便。

該項目拱肋線形要求高,且受到日照、溫差、風力等多重因素疊加影響,構件連接采用栓接,安裝容許偏差3 mm,首節段安裝三維姿態精度保障是大橋成敗的關鍵。項目為克服此難題研發了多點約束支架與三維千斤頂組合精調裝備。然而設備為項目首創,拱肋與設備間的空間關系難以判別,且節段吊裝后需進行拱肋操作平臺吊裝,在平臺上進行高強螺栓安裝、包板焊接等,屬于高空、水上作業,安全風險極高。如操作人員不能理解各結構的空間關系,導致節段在空中進行反復調整,甚至出現空間位置上的沖突,不僅耽誤施工進度,更容易發生安全事故。對此,項目運用BIM技術建立三維模型,將支架模型、操作平臺與拱肋模型進行結合,闡明其中各結構的空間關系,根據三維圖像對現場管理人員與作業人員進行可視化交底,避免因操作人員無法辨別構件空間位置而產生安全風險。拱肋支架模型如圖2所示,操作平臺模型如圖3所示。

圖2 拱肋支架模型圖

圖3 拱肋操作平臺模型圖

3 結語

通過將BIM技術運用在大橋管理方面,不僅提高了項目部在施工過程中的管理水平,對于后續其余特大橋梁運用BIM技術管理起到指導性作用,主要表現在以下兩個方面:

(1)通過建立BIM信息化平臺,在信息化平臺的支持下,各部門間可進行信息的實時共享和交互,減少信息損耗,避免因人員調動而導致數據丟失,使工作效率大大提高。

(2)建立各結構物的三維模型,闡明其中空間關系,并且能夠模擬結構物的施工過程,加強施工管理人員對施工內容的理解。加強了施工控制,進行可視化交底,能夠在施工前發現設計中不合理之處,及時進行修正,避免因設計不合理導致返工處理,達到減少工作量、節約施工工期與施工費用的目的。

針對此項目存在的其他工程技術難點,將持續使用BIM技術進行攻堅克難,保障后續混凝土灌注、拱上立柱安裝等工作正常推進,力求更好地服務項目施工管理工作。