BIM技術在橋梁工程施工階段的應用及其優勢

谷杰敏

(山西路橋第八工程有限公司，山西 運城 044000)

1 BIM技術的特征

(1)協調性，BIM技術可對建筑項目中出現的管線布置不合理等問題提出可行性建議，以此達到最佳協調效果。尤其在橋梁工程施工階段，交叉作業內容較為復雜，若能依靠BIM技術開展施工項目，可促進各施工主體的協調配合。

(2)可視化，BIM技術可根據建筑項目中的具體施工要求以及施工圖紙建立三維模型，以此幫助管理人員實現可視化操作，降低施工階段的失誤率。

(3)優化性，BIM技術可針對建筑結構進行二次深化設計，以便在原有施工方案基礎上予以優化，并且可從幾何規則、物理信息等部分進行細化處理，最大化提升施工質量。

(4)模擬性，BIM技術可對施工現場涉及到的各個場景予以模擬，包括橋梁節點的設計、建筑穩定性的驗證等，以此經由模擬化操作確定施工方案是否合理。

2 BIM技術在橋梁工程施工階段的優勢

2.1 增加施工管理規范性

BIM技術在橋梁工程施工階段的應用，可實現施工管理事項的規范化發展，并且可將施工技術轉化為可視化數據，以便制定出更加完善的施工方案。

2.2 降低施工方投入成本

橋梁工程施工單位在具體施工期間應用BIM技術，可適當降低投入成本，由此在縮短施工周期的基礎上提高施工方的經濟效益。因此，BIM技術在橋梁工程施工階段有著顯著的應用優勢。

比如在廣西巴更大橋中，在BIM技術的協助下共計為施工單位節約了100萬元的投入成本，其施工時間也縮短了83 d。此外，在該項目中，還運用BIM技術加強了參建方的溝通效果，最終促使該項目成為首屆中國建筑行業BIM大賽冠軍。

2.3 實現項目可視化分析

在橋梁工程施工階段若能應用BIM技術，可在原有基礎上實現項目的可視化分析，包括在橋梁材料的選擇以及橋梁結構的設計方面均可轉化為三維立體模型，進而在可視化環境下，降低橋梁施工難度。尤其在裝配式橋梁項目中，可對預制構件的科學性加以驗證，由此提高橋梁施工水平。

3 BIM技術在橋梁工程施工階段的應用要點

3.1 構建橋梁工程BIM模型

橋梁工程作為我國建筑行業的重要組成部分，它的建設質量直接影響著我國交通狀態，甚至會對人車出行安全產生密切關聯。因此，在橋梁工程施工階段要想保證橋梁施工質量，應善于應用BIM技術。在具體操作期間，應先行根據橋梁工程的施工要求構建BIM模型，便于從模型中觀察橋梁結構特征。

其主要步驟包括以下三點：(1)相關人員需要借助CAD制圖軟件繪制橋梁工程的施工圖；(2)結合施工圖構建三維模型，并運用“碰撞檢查”檢測施工圖是否符合實際施工要求；(3)根據施工圖上的具體標識建立橋梁模型，尤其針對橋梁結構部分，務必保證BIM模型的細致化，由此增加BIM技術的可用性。

比如在瀘通長江大橋項目中，在主航道橋上重點采用了BIM技術，并在后期對長達11.072 km的全橋建立了BIM模型。同時，還對此項目中應用的“箱桁結構”進行了全面管理，由此證實BIM技術的確可對橋梁施工工程質量的提升提供重要助力，并且還可搭配“GIS”系統對橋梁工程中各構件的位置進行確定，最終促使整個工程項目突顯出一定的數字化管理優勢。此外，在該項目中還借助BIM技術實現了LOD精準定位，由此杜絕施工方反復建模現象，在具體分析中，兩種結構在BIM模型對比中以LOD300作為最優模型構建深度，如表1所示。

表1 瀘通長江大橋BIM模型LOD建模深度規定

3.2 科學制定BIM應用方案

在橋梁施工過程中，要想確保BIM技術展現出顯著優勢，應科學制定應用方案，以此逐步完成BIM技術操作任務，并為橋梁工程施工人員提供重要的參考依據。

以徐州橋梁工程為例長為586 m且工期在32個月、總造價為3.13億元，在該項目中，主橋選用的建筑結構為“斜拉式”，其箱梁結構為“單箱三室”。為了確保該項目在造價標準下擁有良好的施工質量，著重在模板受力方面應用BIM技術，并結合BIM技術的分析結果對模板施工方案進行了微調，由此增加了模板強度，促使整個橋梁工程在穩定的模板輔助下始終保持良性狀態。只有在塔身模板施工中降低脹模狀況的出現，才能提升施工質量。在實際操作中，由于整個橋梁工程中的橋面寬度高達38.5 m，故而在具體施工階段需要依靠BIM技術把控橋面的抗壓強度。經過分析后發現橋面可承載150 MPa的荷載，由此確定在竣工后橋面具有一定的穩固度。

3.3 精準模擬施工現場環境

在橋梁工程施工中應用BIM技術時，還可對施工現場的具體環境加以模擬，以此為參建主體的協調工作起到一定的促進作用，避免出現承包方、施工方溝通不到位后果，降低工程項目的可控度。一方面，它可對橋梁工程施工階段涉及到的鋼筋、混凝土等材料的實際使用數量進行合理配置，避免增加施工方材料采購資金負擔。另一方面，可在協同作業的基礎上保證施工安全性。

比如在橋梁施工中要求塔式起重機的尾部與施工區域的間距應高于0.6 m，且臂端與其余起重機的距離也應保持在2 m之上。對此，可依據BIM技術對施工環境的潛在安全隱患進行評估，包括是否在危險區域內存在人員停留或違規操作行為，進而避免發生安全事故，最大化保障施工人員的人身安全。因此，橋梁施工階段可運用BIM技術對現場環境予以模擬，便于從安全分析數據中實現施工現場的合理化控制。

3.4 打造施工全面管理模式

BIM技術的應用可對橋梁工程施工中的施工進度、施工材料、施工成本等部分實施全過程管理，由此確保橋梁工程在其施工部分能夠始終處于良好的管理狀態下。其中在施工進度管理工作中，管理者可加強施工規劃與施工周期的關聯，一旦出現工期延長或提前現象，將立即給出預警，以此幫助管理者重新調整施工方案。

而在施工材料管理期間，BIM技術可明確給出具體的材料用量，并對材料的尺寸給出詳細規定，降低后續工程返工率。至于施工成本的管理，BIM技術的應用可在節能前提下為施工方設置“分段式”資金需求計劃。此外，還可運用無人機依據BIM技術對橋梁工程量進行計算，這樣一來，可有效加強工程管理效果，避免因管理不到位而造成橋梁質量受損或面臨巨大虧損問題。同時，在預留孔與凈高分析中也有著較為顯著的實用價值。基于此，橋梁工程在實際施工階段理應擴大BIM技術的應用范圍，最終促使我國建筑行業不斷朝著信息化、智能化方向發展，滿足時代發展需求。

4 結 論

綜上所述，在橋梁工程施工階段若能充分應用BIM技術，不但有利于提高施工管理水平，而且還可規避不必要的施工風險，以此增加施工安全性。對此，應從構建BIM模型、制定BIM應用方案、模擬施工現場環境、打造全面管理模式等方面著手，促使我國橋梁工程施工內容得到有效落實，促進建筑業的興旺發展。