BIM技術在橋梁工程中的應用

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【摘要】以曲靖三寶至昆明清水高速公路（曲靖段）昌隆鋪互通上部、下部結構施工、臨建建設、棠梨沖大橋變截面墩柱施工作為工程依托，充分利用bim可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性特點，結合橋梁工程施工的實際數據監測，對橋梁施工過程進行準確指導，達到經濟、可靠的效果。

【關鍵詞】BIM技術；橋梁工程；發展前景

1引言

BIM技術在橋梁工程中的應用，大多數是針對施工服務的。主要作用如：BIM模型可以建立構件的3D模型、鋼筋模型，這些模型能準確反映構件的尺寸、數量，避免了經驗估計下料造成的材料浪費，達到節省開支的目的；BIM動態模型可以模擬施工過程，使施工工法得以清晰表達，幫助工程從業人員了解施工步驟，提高施工質量等。以曲靖三寶至昆明清水高速公路（曲靖段）昌隆鋪互通上部結構保通、臨建建設、棠梨沖大橋變截面墩柱施工作為工程依托，對橋梁施工的過程進行準確指導，達到經濟、可靠的效果，并以BIM技術在橋梁工程中的應用現狀及發展前景進行簡要分析。

2工程概況

本項目位于云南省曲靖市西南部，路線起點位于曲靖市麒麟區三寶鎮羅漢山，設羅漢山樞紐互通(屬東過境段設計范圍)與“曲靖東南過境線(東過境段)”相接并與既有曲陸高速相交。土建2標段施工范圍LK0+700～LK13+011.466、K28+400～K38+800，全長22.71km，其中高速范圍內共有橋梁16座，包含大橋9座，中橋2座，互通橋5座，涵洞67座。

3BIM技術在橋梁施工中的使用

3.1目的和意義。施工BIM模型是施工階段BIM應用的基礎。模型深度不僅要滿足施工圖設計要求，更應根據施工區域、流水段進行劃分，以滿足混凝土量統計、各流水段施工信息的錄入與管理，同時也是4D、5D模擬對模型的基礎條件。

3.2操作流程。（見圖1）①收集數據，并確保數據的準確性。②施工單位依據設計單位提供的施工圖與設計階段建筑信息模型，根據自身施工特點及現場情況，完善或重新建立可表示工程實體即施工作業對象和結果的施工作業模型。該模型應當包含工程實體的基本信息。③BIM技術工程師結合自身專業經驗或與施工技術人員配合，對建筑信息模型的施工合理性、可行性進行甄別，并進行相應的調整優化。④施工作業模型通過建設單位、設計單位的審核確認，最終生成可指導施工的三維圖形文件及二維深化施工圖、節點圖。通過多項BIM建模軟件完成本項目連接線與主線的建模，本篇主要論述項目重難點部位，昌隆鋪上部、下部結構施工、臨建建設（拌合站、梁場）、棠梨沖變截面墩柱。1）臨建建設項目前期結合BIM技術對拌合站合理布置優化，確保滿足現場混凝土需求，同時將工程量有效地與成本掛接，進行成本核算，加快拌合站建設方案評審效率，控制成本。針對現場梁場布置，根據工程所需橋梁預制工程量和有限空間，結合BIM技術合理優化，精細化管理，確保滿足現場生產需求，保證施工工期節點[3]。2）昌隆鋪上部、下部結構施工昌隆鋪互通整體結構見圖2。針對下部結構6根樁基施工，現場占用杭瑞高速中央分隔帶封閉施工，雙側道路正常通行；采用人工挖孔，利用涵洞出渣，通過可視化交底，形象展示本階段施工流程。第一階段交通疏導方案（施工北側鋼箱梁）：封閉曲靖到昆明方向施工區道路，昆明到曲靖方向車輛從南側臨時道路通行，曲靖到昆明方向車輛通過中央分隔帶從對向車道通行，通過施工區域后改回原車道通行。第二階段交通疏導方案（施工南側鋼箱梁）：保持曲靖到昆明方向原車道通行不變，昆明往曲靖方向通過臨時道路通行，繞過施工區域。3）棠梨沖變截面墩柱施工通過對變截面墩模板進行1:1深化，輸出模板加工圖紙及工程量，最大程度控制鋼模板用量，減少材料浪費，降低成本，確保現場施工質量[4]。模擬鋼模板拼裝施工工藝，通過三維可視化交底形式，提高現場溝通效率。BIM技術模擬鋼模板三維化視圖見圖3。BIM技術的應用節省工作時間，確保施工成型效果。利用BIM可視化特點，結合4D進度模擬對比分析，模擬施工順序，合理配置資料，輔助項目評選出最優施工進度方案，提升各方溝通協調效率。通過BIM技術優化后的施工模型見圖4。結合BIM模型工程量提取，為項目施工的人、材、機配置計劃提供有力的數據支撐，提高現場材料管理效率。

4BIM技術當前在橋梁工程應用中所存在的問題

4.1建模困難。橋梁被稱為結構之王，因為橋梁工程的結構復雜，施工復雜，各具特點，使得橋梁工程的BIM建模工作異常艱辛，缺少可用的合適的插件、工具。

4.2推廣動力不足。橋梁工程不像建筑工程那樣存在眾多管線，結構簡單，對于碰撞檢測的需求很低，因此在設計階段推廣BIM動力不足，而只在施工階段開展BIM運用則又導致不能發揮BIM技術的最高效益，BIM的推廣依賴EPC+BIM模式的開展。

5BIM技術在橋梁工程中的發展前景

由于BIM技術逐漸成為橋梁工程項目招投標的評分標準之一，所以越來越多的項目會使用BIM技術，除去政策影響的因素外，現代大型工程涉及的專業越來越多，交叉施工的頻率越來越高，利用BIM技術可以實現多專業協同施工，優化施工方案，從而縮短工期以節省項目成本，所以BIM技術將會被更多的建筑企業所采用。

6結語

施工BIM模型是施工階段BIM應用的基礎。模型深度不僅要滿足施工圖設計要求，更應根據施工區域、流水段進行劃分，以滿足混凝土量統計、各流水段施工信息的錄入與管理，同時也是4D、5D模擬對模型的基礎條件。

作者:江炳衫 劉爽 單位:中國建筑第二工程局有限公司