BIM信息化技術在橋梁施工中的應用

摘? 要：隨著BIM技術的出現，計算機輔助建筑設計成為建筑行業發展的新趨勢。近年來BIM技術在橋梁工程中的應用逐漸增加，本文首先介紹了BIM技術在我國的發展現狀及具體工程應用。在此基礎上重點介紹了BIM信息化技術在橋梁工程中的應用，以期為橋梁工程的信息化發展提供參考。

關鍵詞：BIM應用;優化;橋梁施工

中圖分類號：U445? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2019）05-0000-00

0前言

隨著科技的進步，以信息化為代表的新技術在我國建筑行業得到廣泛應用，這成為建筑行業發展的新動力。橋梁工程是一項融合多種技術于一體的建筑項目，信息化技術應用程度更高，也更需要通過信息化技術來有效的帶動整體質量與效益的提升。當前，BIM技術在橋梁工程中的應用還不多，本文探索在設計、施工、后期運營養護維修的全生命周期中如何利用BIM技術來提高設計效率、改善設計質量、加強施工組織及后期運營管理，具體的實現方法以及應用BIM技術所帶來的效益，以期能對BIM技術在橋梁工程方面的應用拓展思路。

1 BIM概述

1.1 BIM概述

BIM（BuildingInformationModeling），全稱建筑信息模型，是指基于最先進的三維數字設計和工程軟件所構成的“可視化“的數字模型，其為設計師、建筑師、強、弱、電水、暖、消防安裝工程師、開發商乃至物業維護等各環節人員提供”模擬和分析“的科學協作平臺，并利用三維數字模型對項目進行設計、建造、運營管理[1]。

1.2 BIM技術的應用價值

推動現代CAD技術發展，全面支持數字化的各專業三維設計，根據3D模型自動剖面生成各種圖形和文檔，始終與模型邏輯相關聯。當某個對象發生變化時，與之關聯對象隨之變化。實現不同專業設計之間的信息共享，各專業CAD系統可從信息模型中獲取所需的設計參數和相關信息，實現各專業之間的協同設計。

BIM技術在可行性分析階段，就是需要明確建設項目方案是否符合建設類型、建設質量、使用功能等標準下是否具備經濟和技術的可行性。能夠提供概要模型并針對項目建設方案開展模擬分析，為經濟與技術方面的可行性帶來幫助，有效提升論證結果的精準性與可靠性。

BIM在工程建設設計階段，BIM整體參數模型的自動關聯創新能夠使項目參與靈活應變設計變更，防止設計和CAD平面圖圖紙布線不一致狀況。若是施工平面圖的某個細節出現改動，Revit軟件就會針對截面圖、立體圖、圖紙信息、三維圖、工程量統計等每一個有所關聯的部分自主更新修改。

項目建設階段，對于以往的CAD平面設計，各個專業間的矛盾都無法在2D圖紙中識別，只有在施工過程中才能被察覺，很容易出現等待返工或是從新進行設計變更。BIM信息化模型的運用把各個專業設計有效整合在一起，可施工前發現設計錯誤和漏洞，通過4D施工模擬、優化施工方案、為預制加工工業化指導預制生產與施工，使精益化施工成為可能。

2 BIM技術在我國的發展狀況

我國各建筑部門優先運用了BIM技術，隨著我國信息技術的突飛猛進，BIM技術這項先進的計算機建筑建模技術在我國建筑領域得以廣泛運用，并獲得較好的效果。BIM技術的提出為我國建筑行業的施工建設帶來了先進的設計理念與模式[2]。

建筑行業施工建設中BIM技術具備非常廣泛的運用，其涉及環節眾多，如，施工方案的設計、施工前的準備工作、施工項目預算、施工機械設備管理等，并且在建筑工程項目整體施工過程中實施三維碰撞檢測、4D模擬施工、三維虛擬施工。

近些年來，我國多個省市利用BIM技術建造的地標性建筑如春筍般涌現，本文著重介紹幾座極具特色的代表，如下所示：

第一，中國會展中心室內展覽總面積為40萬m2，室外展覽面積10萬m2，整個綜合體的建筑面積達到147萬m2，是國際中最大的綜合體建筑，并首次呈現出大面積展廳“無柱化”辦展效果。整個承包項目部門采用BIM技術，針對工程的主體結構實施建模，將各個專業建好的模型和總包建成的主體結構模型實施合膜處理，成功改善模型，并有效處理施工中存在的矛盾，清除安全隱患，防止工程項目出現返工、修整。

第二，中國廣州周大福金融中心（東塔）坐落于廣州天河區珠江新城CBD中心區域，整體占地面積高達2.6萬平方米，建筑物的整體面積為50.77萬平方米，整個建筑高度為五百三十米，總計一百一十六層。該建筑在建設過程中采用了GBIMS、MagiCAD施工管理系統等BIM產品，并取的良好的效果，施工技術實現創新并增強管理。建成以后的廣州東塔與廣州西塔將會構成廣州新中軸線。

第三，117大廈坐落于天津濱海高新技術產業開發區，其整體高度為596.5米，采用GBIMS施工管理系統，創造了天津117項目BIM數據中心和協同工作平臺，而讓整個大廈系統實現了專業化信息模型與義務信息集成，多崗位多部門的協同運用，為工程項目的精細化管理帶來支持。突破了中國的11項之最，還結合BIM技術的廣泛運用實現了節省成本、增強管理、建設標準等目標。

第四，位于蘇州中南中心的建筑整體高度為729米。BIM技術的運用能夠有效處理工程項目建設中高要求、設計施工技術困難較大、協作方眾多、工期較長、管理繁雜等。此項目的業主強調：“此項目自建設完成后將會成為蘇州城市的新名片，為了確保工程項目的順利開展，我們勢必要從施工圖設計、施工環節到竣工驗收全面運用BIM技術！”為了確保跨專業及跨組織的超高層BIM協同作業順利開展，業主方選擇和廣聯云合作，共同創建“在專業顧問引領下的多參與方的BIM組織管理”協同平臺。

第五，位于上海北外灘白玉蘭廣場的浦西第一高樓，在具體的工程項目建設中，上海建工采用了曾經在上海中心建設中成功運用的BIM技術，不但提升了工程項目的施工效率，還節省了鋼材、讓裝備實現了重復利用。在進行工程項目建設之前，采用BIM建筑信息模型等信息化技術進行施工圖紙的設計以及整個工程的建設，實現了整個鋼平臺的模塊化與標準化，成功改善往常平臺的支撐鋼柱只能在墻體中建設的狀況，最大限度的避免了鋼材的不必要浪費。

3 BIM技術在高速預制場建設中的應用

3.1北京新機場高速項目概括

3.1.1工程概括

在進行北京新機場高速項目設計過程中，起于南五環，即五環立交北側，樁號K12+549.248，終于北京新機場，即新機場北圍界，樁號K39+759.131，而此高速項目全程長大約27.2千米，坐落于大興區，沿途經過西紅門鎮、團河農鎮、魏善莊鎮、龐各莊鎮、禮賢鎮。整個主線全長共計27.2公里，雙向八排車道，設計行車速度為每小時一百到一百二十公里，整個項目的建設資金預算為172.6億人民幣，計劃在2018年年底全部建成并通車[3]。

整個工程項目共分成十二個標段，本標段屬于第十一個標段，即箱梁預制二標段，供應土建五標、土建六標、軌道交通單位的橋梁梁板預制和安裝工程施工，整個路線總長為9.128公里。整個項目總計三千八百一十八片箱梁，其中24.7米的箱梁二百三十一片，30米的箱梁一百二十片，32.7米的箱梁總計三千四百六十七片。

3.1.2工程項目的建設特征與難點

具備較大的政治意義，建設質量要求較高。北京新機場高速建成通常會成為新國門第一路，代表了我國高速公路建筑的最高形象，而其施工質量標準非常嚴格。

工程項目建設影響因素多，土建單位征遷協調具備較大的難度，架梁工作面能否在招標規定的期限內交付無法預計。本次項目的建設內容和京巴高速、軌道交通以及地方道路等多項施工存在交叉作業，架梁路線的管理控制與協調困難重重。

本工程項目預制梁架設下部單位共有兩個單位，即共構段（軌道交通的單位），土建5標、6標（京投交通公司），因此應該增強協調、溝通，并充分考慮施工進度的安排控制。

施工期限緊張，工料機投入大，受到下線單位與征地拆遷帶來的影響，梁廠建設面積遠遠大于設計圖紙中規定的占地面積，架橋機無法在線路中連續作業，架橋機通過多次的轉場，投入大。

3.2 BIM技術在預制場區布置規劃設計中的具體應用

在進行預制場整體設計時，應該充分考慮用地節約思想，符合生產功能區的布置設計，讓所有功能區能夠有序銜接，合理對接。BIM信息化模型的利用對每個部分的功能區進行全方位360度展示，并針對功能區的設備設施進行細度優化。不僅如此，AutodeskRevit軟件的利用能夠內嵌Fuzor插件進而成功導出建設實體，才可以針對任務的角色進行虛擬演示，利用逼真的角度置于其中，在每個功能區、設施、設備等進行零距離模擬施工。

BIM信息工作站的工作人員采用軟件進行三維場地布置，并合理有效的規劃三維立體，更為直觀的為工程項目管理者呈現施工現場的場地布置情況，場地的布置影響在狹小的區域中開展較大的變動，工作站的工作人員需要利用場布模型協助工程項目管理層加強場布的優化，還要針對布場的變更，結合綠色安全文明施工等規范，結合施工現場場地的實際地形進行科學有效的分析，讓場地的布置功能實現最優化以及最大化效益。工作站的工作人員需要充分結合具體的尺寸把施工場地中各個專業設備進行創建族庫，并確保族庫中的屬性和現場具體情況密切結合，充實企業施工現場文明建設的三維族庫，最終實現“一次建模、多次引用、標準統一”。

總之，北京新機場高速項目具備很高的復雜性，其中涵蓋軌道交通、高架橋、多標段交叉施工，基于BIM理念軟件之一AutodeskRevit軟件具備的便捷性與通用性，為北京新機場高速預制場設計、建設、運行階段較好的實用性帶來保障，這屬于BIM技術平臺中針對大型預制場區工業化建筑建設方面的一次初步嘗試[4]。

4展望

為了能夠更好地將BIM技術引進橋梁工程領域，國內學者和工程人員應當進一步加深對BIM基礎理論的研究和擴大BIM技術的工程應用范圍。在設計階段，加快確定或者開發面向橋梁工程的核心建模軟件，保證設計模型數據準確傳遞到施工階段。在施工階段，解決BIM技術在關鍵節點應用中存在的問題，嘗試將其完整連續地應用于整座橋梁的施工過程。在運營維護階段，應當重視BIM技術在運維階段的應用研究，明確BIM技術在運維階段的應用需求，并建立相應的管理系統和管理規范。

5結論

BIM技術在工程項目信息中的應用，引領了建筑工程領域中信息技術應用的新趨勢。BIM技術的應用貫穿于建筑工程項目的整個壽命周期中，進而通過工程設計的先行并實現階段性的價值。

參考文獻

[1]秦利，趙科，李鵬云.BIM+GIS技術在橋梁工程施工中的應用研究[J].土木建筑工程信息技術，2017，9（05）：56-61.

[2]程海根，沈長江.BIM技術在橋梁工程中的應用研究綜述[J].土木建筑工程信息技術，2017，9（05）：103-109.

[3]王蒙，李軍華.BIM技術在橋梁工程施工階段的應用[J].公路交通科技（應用技術版），2018，14（10）：61-64.

[4]王鳳琳，馮浩，王健，等.BIM在橋梁施工中的應用分析與探討[J].公路交通科技（應用技術版），2015，11（10）：183-185.

收稿日期：2019-08-22

作者簡介：何建（1986—），男，福建寧德人，本科，工程師，研究方向：橋梁工程施工。

Application of BIM Information Technology in Bridge Construction

HE Jian

（China Communications First Public Works Fifth Engineering Co.， Ltd.，? Sanhe Hebei? 065201）

Abstract： With the emergence of BIM technology， computer-aided architectural design has become a new trend in the development of the construction industry. In recent years， the application of BIM technology in bridge engineering has gradually increased. This article first introduced the development status and specific engineering application of BIM technology in China. On this basis， the application of BIM informatization technology in bridge engineering is mainly introduced， in order to provide a reference for the informatization development of bridge engineering.

Keywords： BIM application; optimization; bridge construction