高架橋施工管理重點及對策

郭佩

摘 要：高架橋，即架空道路，是為緩解城市交通擁堵問題而出現的一種道路形式，高架橋工程由于其特殊的施工區域、短暫的施工周期和復雜的施工條件，使其施工管理問題日漸突出，施工安全隱患相比同類型項目也較多。本文通過對目前國內高架橋項目施工過程中存在的普遍性問題進行分析，提出了高架橋施工各階段的具體對策，并結合技術發展，提出將BIM模型應用到施工管理中，并分析了其可行性和必要性，對高架橋施工管理的發展進行了探討。

關鍵詞：高架橋;施工管理;BIM

中圖分類號：U445.1 文獻標識碼：A

0 前言

根據2017年12月1日實施的《公共服務領域英文譯寫規范》，高架橋主要分為Overpass和Viaduct兩類，前者專指城市中跨越道路的橋梁，后者則指跨越深溝峽谷以代替高路堤的橋梁。

隨著國內城市人口急劇增加，家用車輛數目急速增加，平面立交的刀口造成車輛堵塞和擁擠，需要通過修建立交和高架道路形成多層立體的布局，從而緩解城市交通擁堵問題。

結合中國城市發展現狀，高架橋建設在目前的城市發展中處于不可動搖的地位。中國目前擁有現代橋梁總數超過100萬座，21世紀人類新建的世界前100名高橋中，中國有90座，其中包括北盤江大橋（世界最高的橋梁）、港珠澳大橋（世界最長的沉管隧道、世界跨海距離最長的橋隧組合公路）;山城重慶更是世界橋梁之都，有超過1.3萬座橋。

由于高架橋本身的特殊性，建設常常伴隨著施工工期緊、高空作業危險性較高、持續時間長，工程位置常位于人口密度大的城市中心區域等問題，其施工難度及可能出現的問題往往多于同類型的建筑工程項目，在施工過程中也伴隨著安全施工，甚至可能導致人員大量傷亡，根據《住房和城鄉建設部辦公廳關于2019年房屋市政工程生產安全事故情況的通報》，2019年全國共發生市政工程生產安全事故773起，死亡904人，可見，高架橋建設的施工管理在市政工程建設中尤為重要。

1 各施工階段問題及對策分析

1.1 樁基施工

樁基施工是指對建筑物基礎的施工過程，樁基由樁和樁承臺組成。由于市政工程施工區域人員密集、地下管線眾多（自來水、污水管網及天然氣管線、高壓電纜、通信電纜、光纜等），部分老城區地下管線資料匱乏，造成樁基施工難度增加，容易造成地下管線破壞，帶來嚴重后果，如污水管網破裂造成污水上涌、流入水庫;天然氣管線破壞引起火災等事故等。

結合理論研究和以往工作經驗，樁基施工需要考慮以下幾個方面：

（1）樁基施工前，應復核設計文件和城市規劃文件，確認城市地下管線的位置和深度，保證理論與實踐相結合，最大限度減少施工風險。（2）樁基施工過程中，應保證每孔必探，并有專人記錄，探測深度不小于4 m，如遇可疑情況，可適當增加探測深度至6 m左右，減少和避免因地下管線的破壞引發的安全事故。此外，在樁基施工過程中，應當配置專門的技術人員負責現場工作審查，以便遇到突發狀況時能以最快、最有效的方式應對。（3）樁基成型后，采用適當的防護措施進行防護。

1.2 承臺施工

承臺施工是建設工程中危險性較高的施工過程，承臺開挖可能因邊坡支撐不足造成坍塌事故，從而引發人員傷亡。

根據實際經驗，在承臺施工過程中應考慮邊坡和放坡的支護工程，保證在正常施工作業強度下不會發生坍塌事故，具體有型鋼支護、打鋼板樁等方式。

1.3 墩柱施工

墩柱主要涉及坍塌事故和高空作業兩方面的問題，在施工過程中應考慮到：

（1）墩柱施工過程中，應注意避免坍塌事故。（2）規范墩柱施工作業平臺，按照《建筑施工高處作業安全技術規范》（JGJ80-2016）的要求進行施工，施工前為員工做好高空作業安全技術教程，并進行嚴格考核，避免因操作不規范造成的不必要的傷亡事故。

1.4 澆筑施工

在現場澆筑鋼筋混凝土箱梁施工過程中，應嚴格按照規范進行，主要存在以下幾個方面需要注意：

（1）嚴格按照設計方案進行搭設、驗收，保證現場施工過程中模板支撐系統的安全性。（2）保證作業規范，做好消防措施。（3）做好施工安全教育和相應的防護措施，避免高空墜落等事故的發生。

2 BIM在施工管理中的應用

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）是由完全和重組信息構成以支持新產品開發管理，并由電腦應用程序直接解釋的建筑或建筑工程信息模型，是涵蓋了幾何學、空間關系信息、地理信息系統、各種建筑組件的性質及數量等信息的工程模型，目前BIM的構建主要通過Autodesk公司的Revit、3ds Max及Bentley公司的Everything 3D等軟件進行，不同于2D圖件，3D模型可較為直觀的反映工程項目的各個信息，同時可將更多的信息賦予到建筑模型當中，由于其便利性和準確性，逐步被廣泛應用于各個建筑工程項目中。

由于高架橋項目的特殊性，其工程涉及專業領域較廣，影響因素較多，且城市規劃資料輸入影響較大，因此在高架橋項目施工過程中引入BIM模型并應用到施工管理中較為合理可行。

2.1 BIM模型管理

BIM模型不僅僅是傳統的三維建筑模型的構建，而是以工程項目的三維主題與環境信息結合，同時將結構、電氣等不同專業統合，直觀反映在三維模型當中，為項目正常可靠施工提供條件。

通常情況下，高架橋工程的BIM模型構建分為以下幾個步驟：

（1）城市模型的建立，通過無人機傾斜攝影技術對項目周邊環境進行拍攝調查，并利用航測數據進行三維實景建模，可在較短時間內實現城市三維模型的構建，可在項目方案階段對項目建設中的影響因子進行預判分析，規避碰撞。（2）城市信息的導入，在有充足城市規劃信息支撐的條件下，可建立城市信息庫，將城市地下信息導入BIM工程庫中，可直觀反映城市地下管線等敏感因子，同時在施工前可有效規避樁基施工過程中破壞地下管線的問題。（3）工程建模數據庫的建立，通過建立有效的數據庫，將工程建設中的用料規格、預制構件等信息建立成庫，可為施工階段提供有效依據。（4）工程主體模型的構建與輸入，在數據庫構建完成后，根據實際情況進行模型構建，然后導入城市信息，可直觀反映碰撞信息，且減小配筋圖的識別難度，有效減少施工過程中因圖紙交流而造成的工程延期問題。（5）圖紙輸出和BOQ（Bill of Quantity）的輸出，BIM模型方便之處在于既可從三維層面直觀反映工程項目主體，又可轉化為二維圖紙方便施工現場的使用;此外，由于BIM模型建立過程中每個構件都可賦予特定的屬性，因此可統計輸出工程建設中的BOQ，方便采購和施工現場的分類管理。

2.2 BIM模型在施工管理中的應用

（1）各專業的良好合作，通過將不同專業的三維模型整合到一起，直觀的反映出碰撞信息問題，可較早發現工程中可能出現的各專業設施碰撞問題，并在設計階段有效規避部分問題，使施工階段現場調整減少，有效減少項目工期。（2）BOQ清單的準確統計，可有效規避施工現場的材料缺失或采購錯誤問題，并且通過BOQ清單，可輔助施工現場材料管理，可通過為每個構件編號，實現現場焊接準確，減少現場工程指導的成本。（3）通過4D可視化的動態施工模擬，可提升施工預算的精度和施工效率。（4）通過提高設計精度，可輔助優化道路、管線、交通標志牌和橋梁聲屏障等信息，確保實際施工完成后沒有視線遮擋等問題。

綜合上述條件，將BIM應用到高架橋施工管理中是優化施工管理的可行措施。

3 結語

本文通過分析高架橋工程項目在施工過程中存在的危險因素及施工各階段存在的隱患，針對性的提出可行的管理方案，最后通過分析BIM模型的優勢和在施工管理過程中起到的積極作用，提出了將BIM模型更有效的應用到施工管理中的方案，雖僅限于理論分析，但其應用到實際中仍有很多亟待開發的功能。在今后的城市高架橋施工過程中，應順應科技發展的形勢，將BIM技術與工程各階段結合起來，達到施工管理的嚴謹和高效。

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