橋梁預(yù)制裝配的BIM施工管理平臺(tái)設(shè)計(jì)

崔 晨 張 磊 吳軍偉 李 俊

(1.上海城投公路投資(集團(tuán))有限公司，上海 200335；2.上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司，上海 200092)

橋梁預(yù)制裝配的BIM施工管理平臺(tái)設(shè)計(jì)

崔 晨1張 磊2吳軍偉2李 俊2

(1.上海城投公路投資(集團(tuán))有限公司，上海 200335；2.上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司，上海 200092)

以某匝道預(yù)制拼裝項(xiàng)目為例，根據(jù)建設(shè)單位和施工單位的需求定制開發(fā)了基于BIM模型的施工管理平臺(tái)，在平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了施工進(jìn)度管理，預(yù)制構(gòu)件狀態(tài)信息查詢統(tǒng)計(jì)，施工監(jiān)測(cè)監(jiān)控信息的實(shí)時(shí)查詢以及工程項(xiàng)目文件，工程圖紙等管理。

預(yù)制拼裝； BIM平臺(tái)； 施工管理

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.06.09

1 引言

我國(guó)預(yù)制拼裝的研究也早在20世紀(jì)60年代開始，但到了21世紀(jì)初才得到真正應(yīng)用。隨著我國(guó)橋梁建設(shè)的蓬勃發(fā)展，橋梁的施工環(huán)境越來越受到政府、業(yè)主、設(shè)計(jì)和施工單位的重視，尤其在城市建設(shè)的橋梁。采用傳統(tǒng)的以現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土為主的施工方法勢(shì)必會(huì)將橋址地面作為施工場(chǎng)地，較長(zhǎng)時(shí)間的阻礙交通，而且施工噪聲也無(wú)法有效控制，施工設(shè)備、輔助設(shè)施重復(fù)配置，造成資源能源消耗大，財(cái)力物力浪費(fèi)多等問題。預(yù)制拼裝技術(shù)由于有對(duì)交通和環(huán)境影響較小以及施工速度快等優(yōu)勢(shì)逐漸得到重視和發(fā)展。

BIM作為目前建筑工程行業(yè)三維應(yīng)用最為流行的產(chǎn)品理念，越來越得到國(guó)內(nèi)業(yè)主，設(shè)計(jì)院，工程總承包等各方的認(rèn)可和支持。在國(guó)內(nèi)諸多大型項(xiàng)目中，逐漸采用BIM技術(shù)，以提高建筑設(shè)計(jì)和建造品質(zhì)。BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是不同專業(yè)、不同部門可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，即：建筑師、工程師、承包商和業(yè)主可以共享一致的數(shù)字設(shè)計(jì)信息和文檔，共同使用項(xiàng)目可視化數(shù)字模型[1]。

本文以某匝道預(yù)制拼裝項(xiàng)目為實(shí)例，在建設(shè)單位和施工單位的大力支持配合下，總結(jié)各自的項(xiàng)目管理需求要點(diǎn)，由設(shè)計(jì)院基于BIM模型定制開發(fā)適應(yīng)項(xiàng)目的應(yīng)用功能平臺(tái)，并在實(shí)際的施工管理過程中不斷測(cè)試調(diào)整，最終形成可以在施工項(xiàng)目部實(shí)施部署的管理平臺(tái)，為施工管理高效化提供一定的幫助。

2 工程簡(jiǎn)介

新建匝道工程全長(zhǎng)約520m，其中拼橋段長(zhǎng)約200m，匝道段長(zhǎng)約300m。上部結(jié)構(gòu)形式包括小箱梁、鋼結(jié)構(gòu)箱梁、疊合梁等，下部結(jié)構(gòu)為樁基、承臺(tái)墩柱形式，除樁基、承臺(tái)外其余均為預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，施工方法獨(dú)特。該工程建設(shè)地點(diǎn)緊鄰市區(qū)商業(yè)中心，工程復(fù)雜，建設(shè)條件苛刻，橋梁總體平面布置見圖1，橋梁斷面布置見圖2。

圖1 橋梁總體平面布置圖(cm)

3 施工管理需求

3.1 模型細(xì)度的管理需求

模型細(xì)度要能滿足項(xiàng)目施工管理的控制要求，也能體現(xiàn)出預(yù)制拼裝項(xiàng)目自身的特點(diǎn)，也是之后所有功能點(diǎn)實(shí)施應(yīng)用的基礎(chǔ)，具體的模型細(xì)度見表1。

3.2 施工進(jìn)度的管理需求

為了便捷，直觀，準(zhǔn)確，全面體現(xiàn)施工進(jìn)度，結(jié)合施工管理的實(shí)際，在施工進(jìn)度方面需要達(dá)到以下功能：

(1)按照計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)度同時(shí)演示，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)度完成對(duì)比；

表1 模型細(xì)度

編號(hào)構(gòu)件名稱進(jìn)度控制模型細(xì)度層級(jí)1鉆孔灌注樁按根數(shù)管理2承臺(tái)按個(gè)數(shù)管理3立柱按單柱管理4蓋梁按個(gè)數(shù)管理5拼橋小箱梁按片數(shù)管理(現(xiàn)澆與預(yù)制分開)6匝道小箱梁按片數(shù)管理(現(xiàn)澆與預(yù)制分開)7疊合梁鋼結(jié)構(gòu)與砼分開管理8鋼箱梁應(yīng)按節(jié)段，目前按整體9白色鋪裝按孔管理10瀝青按一次計(jì)入11防撞墻按孔管理12伸縮縫按聯(lián)管理13縱向縫按一次計(jì)入14路燈按個(gè)數(shù)管理15道路翻澆圍擋，道路標(biāo)線16雨污水管井到井管道單個(gè)計(jì)入，井單獨(dú)

圖2 橋梁斷面布置圖(cm)

(2)施工提供的project文件能導(dǎo)入平臺(tái)進(jìn)行進(jìn)度更新；

(3)實(shí)際進(jìn)度可以手動(dòng)選擇輸入；

(4)分別計(jì)量計(jì)劃和實(shí)際完成的工程數(shù)量，完成百分比以及造價(jià)； 也可以將內(nèi)容放在一個(gè)列表中進(jìn)行對(duì)比；

(5)可以動(dòng)態(tài)演示計(jì)劃與實(shí)際的工程進(jìn)度；

(6)可以快捷顯示當(dāng)前的完成進(jìn)度以及竣工時(shí)的成橋狀態(tài)；

(7)進(jìn)度演示中有橫道圖的展現(xiàn)；

(8)進(jìn)度演示中可以提供施工和監(jiān)理的信息錄入界面。

3.3 預(yù)制構(gòu)件的管理需求

預(yù)制構(gòu)件是項(xiàng)目獨(dú)有的特點(diǎn)，也是施工管理關(guān)注的重點(diǎn)，需要對(duì)預(yù)制構(gòu)件的狀態(tài)信息能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確了解，需要平臺(tái)實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)表格形式羅列預(yù)制構(gòu)件當(dāng)前狀態(tài)；

(2)預(yù)制構(gòu)件可以分類查詢并統(tǒng)計(jì)數(shù)量；

(3)預(yù)制構(gòu)件模型的狀態(tài)用不同顏色去區(qū)分，顏色圖例顯示在模型空間；

(4)外部的數(shù)據(jù)文件可以對(duì)預(yù)制構(gòu)件狀態(tài)進(jìn)行更新。

3.4 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的跟蹤需求

施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)每天以紙質(zhì)報(bào)告的形式更新，觀測(cè)點(diǎn)位類型多樣而且位置分散，實(shí)際效果不直觀，而且很難形成趨勢(shì)的判斷，也就對(duì)監(jiān)測(cè)預(yù)警造成一定難度，也就有可能對(duì)施工造成不必要的影響而延誤工期，平臺(tái)需要對(duì)所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)記錄跟蹤并達(dá)到以下功能：

(1)按照監(jiān)測(cè)對(duì)象分類展示監(jiān)測(cè)點(diǎn)；

(2)監(jiān)測(cè)點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)按趨勢(shì)折點(diǎn)線表達(dá)；

(3)顯示報(bào)警值；

(4)模型中不同顏色表示不同監(jiān)測(cè)對(duì)象，并輔以圖例說明；

(5)雙擊監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)可以關(guān)聯(lián)到模型中實(shí)際監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置；

(6)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)可以通過外部數(shù)據(jù)增加來更新。

3.5 各類文檔的查詢需求

施工管理中會(huì)涉及各類紛繁復(fù)雜文件，例如規(guī)劃前期文件，設(shè)計(jì)變更以及相關(guān)圖紙等，日常的紙質(zhì)資料比較分散而且數(shù)量也比較龐大，不易于快速調(diào)閱查詢。針對(duì)以上問題，平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)按照前期文件，變更文件以及圖紙分類查詢；

(2)可以導(dǎo)入，刪除文件，統(tǒng)一格式為pdf；

(3)雙擊文件名可以打開該文件；

(4)變更文件和圖紙文件可以關(guān)聯(lián)到模型中相關(guān)構(gòu)件，并可以在構(gòu)件屬性中查看。

4 BIM平臺(tái)效果展示

在明確實(shí)際的施工管理需求后，針對(duì)以上各類需求，基于已經(jīng)按照細(xì)度要求拆分的BIM模型進(jìn)行定制開發(fā)，經(jīng)過數(shù)次的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試調(diào)整，最終實(shí)施效果分別見圖3～圖6。

5 小結(jié)

BIM技術(shù)的目標(biāo)是使建筑在其全生命周期中，各個(gè)專業(yè)人員可以利用建筑信息的共享，從而做到真正的協(xié)同工作[2]。

圖3 施工進(jìn)度管理

圖4 預(yù)制構(gòu)件狀態(tài)信息管理

圖5 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信息管理

圖6 文檔的查詢管理

本文以預(yù)制拼裝的一個(gè)匝道項(xiàng)目為例，匯總了建設(shè)單位和施工單位在項(xiàng)目的施工管理中主要的各類需求，結(jié)合BIM技術(shù)應(yīng)用，促進(jìn)了以更加便捷，直觀，高效的方式來進(jìn)行施工管理。

BIM平臺(tái)為項(xiàng)目和人員的統(tǒng)籌提供了一個(gè)更加高效管理模式，基于唯一性的管理，統(tǒng)一的模型，隨時(shí)可以協(xié)調(diào)，單點(diǎn)多線程的模式帶來了更好的工作效率和優(yōu)質(zhì)的項(xiàng)目質(zhì)量[3]。

[1]龍輝元.BIM技術(shù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探討與案例[J].土木建筑工程信息技術(shù)， 2010, 2(4): 89-93.

[2]李犁， 鄧雪原.基于BIM技術(shù)的建筑信息平臺(tái)的構(gòu)件[J].土木建筑工程信息技術(shù)， 2012, 4(2): 25-29.

[3]常茜.BIM平臺(tái)下的人員與工程統(tǒng)籌[J].土木建筑工程信息技術(shù)， 2012, 4(4): 43-46.

Design of BIM Platform in Bridge Prefabricated Assembly Construction Management

Cui Chen1， Zhang Lei2, Wu Junwei2, Li Jun2

(1.ShanghaiSMIHighway(Group)Co.，Ltd.，Shanghai200335，China； 2.ShanghaiMunicipalEngineeringDesignInstitute(Group)Co.，Ltd.，Shanghai200092，China)

Based on one prefabricated assembly ramp project，the BIM platform was developed according to the requirement of owner and construction unit which realized the management of construction schedule，information inquiry of prefabricated element and construction monitoring，as well as the management of project files including drawing files.

Prefabricated Assemble； BIM Platform； Construction Management

崔晨(1982-)，男，道路專業(yè),主要從事市政管理工作。

TU17

A

1674-7461(2016)06-0051-04