BIM在橋梁施工中的應(yīng)用研究

李花磊

濟(jì)南金衢公路勘察設(shè)計(jì)研究有限公司 山東 濟(jì)南 250102

引言

將BIM技術(shù)科學(xué)高效應(yīng)用在橋梁工程建設(shè)中,能夠最大程度提升橋梁工程的施工質(zhì)量和效率,實(shí)現(xiàn)橋梁工程的模擬化、可視化以及協(xié)調(diào)性施工管理目標(biāo)。因此,橋梁工程施工單位要充分發(fā)揮出BIM技術(shù)的作用,嚴(yán)格督促施工人員規(guī)范操作應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù),有效保障橋梁施工的安全穩(wěn)定性。

1 BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用特點(diǎn)

BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用特點(diǎn)具體體現(xiàn)在以下方面：(1)可視化。在橋梁工程運(yùn)行過(guò)程中,BIM技術(shù)能夠?qū)θ^(guò)程進(jìn)行可視化操作,操作要點(diǎn)主要體現(xiàn)在橋梁梁體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、施工方案、具體施工技術(shù)等方面。(2)參數(shù)化。在應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程中,根據(jù)參數(shù)化要點(diǎn)做好建模工作,確保各項(xiàng)信息銜接操作的有效性,在一次創(chuàng)建后可以進(jìn)行重復(fù)使用,在某一過(guò)程遇到問(wèn)題的情況下,只需要對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行修改,就能夠做好智能化聯(lián)動(dòng)操作。(3)加快工程進(jìn)度。BIM技術(shù)的應(yīng)用根據(jù)施工方案要求,有效調(diào)整施工進(jìn)度,確保項(xiàng)目進(jìn)行的協(xié)調(diào)性。(4)節(jié)省成本。BIM技術(shù)的有效應(yīng)用,可以滿(mǎn)足施工設(shè)計(jì)方案要求,在施工操作過(guò)程中準(zhǔn)確控制成本,并建立完善的運(yùn)算體系,估算所需成本,確保資源配置的合理性。

2 BIM在橋梁施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM技術(shù)已經(jīng)成為建筑設(shè)計(jì)和施工中的重要工具,并且發(fā)揮了顯著的作用。隨著我國(guó)交通建設(shè)的不斷推進(jìn),越來(lái)越多地理?xiàng)l件復(fù)雜的地區(qū)開(kāi)始進(jìn)行橋梁施工建設(shè),由于施工區(qū)域地理環(huán)境限制,很多橋梁工程施工難度較大,而B(niǎo)IM技術(shù)的應(yīng)用極大減小了施工難度,促進(jìn)了橋梁施工質(zhì)量和安全性的提升。同時(shí),國(guó)家有關(guān)部門(mén)也出臺(tái)了相關(guān)政策推動(dòng)建筑行業(yè)信息化水平的提升。在這一背景下,BIM技術(shù)在橋梁施工中發(fā)揮了巨大的作用,但是仍然需要進(jìn)一步的推廣普及。

3 BIM技術(shù)在橋梁施工中的具體應(yīng)用

3.1 施工方案擬定與優(yōu)化 BIM技術(shù)能夠提供全面、詳細(xì)的橋梁信息模型,橋梁結(jié)構(gòu)與施工模式之間的聯(lián)系十分密切,在施工方式發(fā)生變化時(shí),橋梁配筋、形態(tài)都會(huì)改變。在施工方案擬定、優(yōu)化時(shí),設(shè)計(jì)人員需要應(yīng)用BIM技術(shù),在施工階段針對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬,充分控制橋梁施工過(guò)程。例如,在橋梁工程施工過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員可以利用有限元模型,針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行分析,呈現(xiàn)各項(xiàng)施工方式的差異性和復(fù)雜性,以此為基礎(chǔ)合理編寫(xiě)施工方案,為后續(xù)橋梁工程施工的有序進(jìn)行提供支持,提升施工的整體質(zhì)量和效率。

3.2 數(shù)字化施工 應(yīng)用BIM中的橋梁模型,既可以直接服務(wù)于橋梁施工的各個(gè)環(huán)節(jié),也可以為橋梁施工中各參與方建立起溝通的渠道,對(duì)施工過(guò)程中產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獲取、交換、加工。通過(guò)BIM與數(shù)字化的部署以及兩者的結(jié)合,使施工方與加工方可以做到雙方信息傳遞的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性；對(duì)于常見(jiàn)構(gòu)建加工信息的高度共享,可最大化提高部署效率；構(gòu)建按時(shí)按質(zhì)量生產(chǎn)、安裝的一體化運(yùn)作,使整個(gè)橋梁的施工得到有效的管控。

3.3 工程進(jìn)度管理 在工程施工中,進(jìn)度管理也是工程管理的重要內(nèi)容,但是在實(shí)際的施工過(guò)程中會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,很難對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行精確控制管理。而進(jìn)度管理不僅僅影響到工程施工,還會(huì)對(duì)工程成本產(chǎn)生影響,精確控制進(jìn)度是每一個(gè)工程企業(yè)都應(yīng)當(dāng)重視的問(wèn)題。BIM技術(shù)的仿真模擬不局限于工程自身,還可對(duì)人員配置、設(shè)備運(yùn)用、環(huán)境影響等進(jìn)行綜合模擬,工程管理者可在BIM中模擬施工的全過(guò)程,明確工程管理的各個(gè)細(xì)節(jié),從而避免一些不必要的問(wèn)題,最終有助于實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度的精確管控。同時(shí)BIM技術(shù)獨(dú)到的動(dòng)態(tài)模擬可以做到一邊施工一邊調(diào)整細(xì)節(jié),尤其是BIM對(duì)時(shí)間維度的模擬可加入環(huán)境因素的測(cè)算,對(duì)于工程資源分配、工程人員配置、工程時(shí)間運(yùn)用均有所幫助,有助于工程施工效率的提高。

3.4 一體化協(xié)作 在橋梁施工過(guò)程中,運(yùn)用BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)協(xié)同一體化作業(yè),保證施工科學(xué)合理化,是提升橋梁工程中各環(huán)節(jié)效率的重要手段。BIM一體化協(xié)作功能的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在橋梁施工過(guò)程中各參與方的分工合作以及傳遞相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù),從而達(dá)到一體化作業(yè)的目的,極大提升橋梁施工的運(yùn)作管理水平。在項(xiàng)目施工過(guò)程中,某一事項(xiàng)會(huì)關(guān)聯(lián)到多個(gè)參與方,如施工方案的變更由設(shè)計(jì)方、建設(shè)方和施工方直接管理,當(dāng)施工方案有任何變動(dòng),通過(guò)BIM一體化協(xié)作功能,其他參與方會(huì)根據(jù)約定流程,第一時(shí)間處理因施工方案變更帶來(lái)的相關(guān)工作的變動(dòng)。

3.5 施工監(jiān)控管理平臺(tái) 企業(yè)應(yīng)積極進(jìn)行統(tǒng)一的管理平臺(tái)的開(kāi)發(fā),根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的施工設(shè)計(jì)等內(nèi)容,借助BIM技術(shù)構(gòu)建統(tǒng)一的管理平臺(tái),使各部門(mén)、單位可以通過(guò)統(tǒng)一的管理平臺(tái)上傳和獲取橋梁模型和數(shù)據(jù)信息,以此為基礎(chǔ)進(jìn)行智能終端App的開(kāi)發(fā)。在此過(guò)程中,一方面要在橋梁結(jié)構(gòu)上設(shè)置傳感器,為應(yīng)力、標(biāo)高測(cè)量提供便利,并將測(cè)量結(jié)果上傳到管理平臺(tái)。另一方面,要在管理平臺(tái)上設(shè)置自動(dòng)報(bào)警程序,當(dāng)檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)異常數(shù)據(jù),超出設(shè)置的安全范圍時(shí),自動(dòng)報(bào)警程序?qū)?huì)啟動(dòng),及時(shí)對(duì)監(jiān)控管理人員發(fā)出警示,以便設(shè)計(jì)人員及時(shí)改進(jìn)施工方案,保證實(shí)際施工符合設(shè)計(jì)圖紙和施工方案要求,確保橋梁工程的整體質(zhì)量和安全性,延長(zhǎng)橋梁運(yùn)營(yíng)壽命。其中要特別關(guān)注的一項(xiàng)工作內(nèi)容就是對(duì)傳感器開(kāi)展編碼。為了將模型和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng),使BIM技術(shù)的模型呈現(xiàn)出更好的可視化效果,應(yīng)結(jié)合傳感器的位置和功用開(kāi)展編碼工作。編碼時(shí)應(yīng)采取固定的方法和模式,以便編碼和數(shù)據(jù)能夠更好地被計(jì)算機(jī)處理。傳感器編碼必須具備規(guī)律性并且一一對(duì)應(yīng),不能出現(xiàn)重復(fù)的現(xiàn)象,否則計(jì)算機(jī)將無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別編碼對(duì)象,難以確定數(shù)據(jù)的正確含義。另外,還必須保證編碼能夠正確識(shí)別,并在管理平臺(tái)上校準(zhǔn)傳感器信息。

4 結(jié)語(yǔ)

橋梁工程是一種特殊的建筑結(jié)構(gòu),具有構(gòu)件多、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、施工環(huán)境復(fù)雜多變和施工難度大等特點(diǎn),將BIM技術(shù)引入橋梁工程,則必然會(huì)加快橋梁的工業(yè)化和信息化進(jìn)程。保證施工的進(jìn)度,使橋梁施工可以順利完成,降低工程施工成本,提高橋梁行業(yè)的工程質(zhì)量和安全性能。