淺談BIM 技術在橋梁工程施工中的應用與發展前景

許磊

（遼寧秉誠勘測設計有限公司，遼寧 沈陽 110000）

引言

隨著BIM 技術在我國工程建設領域的大力推廣應用，近年來，國家相關部門高度重視BIM 技術在工程建設項目中的推廣應用，積極出臺政策引導，鼓勵建設工程各參與方探索應用并及時總結經驗。交通運輸部辦公廳于2017年先后印發了《關于開展公路BIM 技術應用示范工程建設的通知》《關于推進公路水運工程應用BIM 技術的指導意見》兩個政策支持文件，明確將研發BIM 技術基礎平臺作為交通行業企業發展的長期戰略性目標任務。由此可見，在公路工程領域應用BIM 技術勢在必行，且隨著應用的不斷深入，將為公路工程建設帶來革命性的變化。

一、BIM 技術在橋梁工程中的應用

（一）BIM 技術在橋梁設計階段的應用

在橋梁設計時，通常需要總工程師、項目經理、項目負責人、路線設計工程師、橋梁設計工程師、資料管理員、圖冊編制人等六大角色同時合作完成，每個個體之間相互依賴、串聯的特征非常明顯，一定程度上限制了設計腳步。由于橋梁工程結構的復雜程度和技術難度都非常的高，BIM 在橋梁工程中的運用，還遠遠不夠成熟，但BIM 技術在橋梁結構設計與施工上的運用價值是不可估量的，具體分析如下。（1）將模型可視化，有助于結構設計的方案在項目設計團隊之間更充分、高效地交流，討論并決策，保證了設計的質量以及設計的時效性。（2）BIM 軟件通過將橋梁設計中的標準、思想、原則等抽象化參數進行描述，自動適應了關聯約束關系和裝配關系之間的關系，保證橋梁的自動化、先進化的要求。（3）BIM 軟件讓橋梁工程的設計資料可以共享，相同模型的核心數據能夠共同享用于橋梁結構的設計方案、評估安全、設計技術和設計施工圖，避開了不同工作需要建立不用模型的麻煩，使各種數據得到統一。（4）參數驅動、關聯度高的橋梁模型可以高度匹配橋梁在設計過程中，多個校審有可能帶來的方案設計的頻繁變動，使效率得以保障。（5）BIM 現在可以做到自動化繪圖，不僅可以出圖橋梁結構的3D模型，以此可以用于方案評選、展示、模擬仿真等，還能出一些適合工程交付的二維圖紙，很大程度上減小了手工出圖出現誤差的尷尬，效率成倍提高。（6）統一的BIM 模型，同時還可以實現橋梁設計關鍵指標的分析與統計和復核審核等功能。

（二）BIM 技術在橋梁施工階段的應用

1.施工場地規劃

橋梁施工現場復雜，對施工場地要求高，在施工前期，根據設計建立標準化的橋梁模型數據庫，把數據庫中橋梁模型和谷歌地圖三維疊加形成施工現場三維漫游，在三維場景的指導下，可以在室內進行施工便道規劃以及施工機械位置、拌合站、材料堆放區域選址等，經過內業規劃結合現場實際踏勘確定施工最優方案，以進行文明施工，經過合理的規劃，一方面減少外業工作量，一方面提升施工場地規劃設計的效率、提高項目施工的經濟效益。

2.施工模擬

運用BIM 技術結合時間屬性來進行橋梁施工的4D 動態模擬，可以模擬橋梁施工的全過程，從樁基礎、承臺、墩柱、蓋梁到梁體架設都可以通過BIM 的三維可視化模擬出來，通過模擬施工流程可以發現施工過程中存在的問題，確定施工方案是否可行，效果如何，在哪些施工流程中可以節約材料、節約能源、節約人力等，另外還可以根據模擬施工流程對現場材料進行調配，確定現場材料、施工設備進場的順序及數量，根據現場的施工進度對施工材料、施工設備進行統一部署，提高橋梁施工過程中的工作效率。

3.施工進度、質量控制與管理

橋梁施工過程復雜、統籌難度大，對施工進度的有效管理存在一定難度。運用BIM 技術的橋梁三維可視化模型對施工流進程進行模擬，有利于施工單位對整體進度的有效把控，把握施工過程中的各個細節，對施工進程進行動態調整，針對施工過程中存在的問題及時有效的制定合理的應急方案，使得施工進程管控從被動到主動轉變，確保施工過程能夠按照既定目標順利開展。施工質量對橋梁的安全施工、安全運營有著非常重大的意義，在施工質量的管控方面，根據BIM 模型模擬施工進程中各個具體的操作細節，結合現場實際情況不斷對施工方案進行優化，實現對橋梁施工進程。

4.橋梁可視化施工交底

利用三維數據模型代替傳統二維圖紙做技術交底，方便施工人員對交底技術的理解。在橋隧工程中的橋臺、洞門、涵洞、邊坡支護等處需用木模板支護，預制構件間鋼筋的搭接方式及復雜結構鋼筋的布置都可以對其進行BIM 建模，方便對一線工人進行技術交底；其他如路基開挖、腳手架搭建、預應力施工、防水工程的技術交底。同時，通過BIM 進行交底，能夠結合施工作業指導書、施工模擬和現場標準視頻進行可視化交底，從而避免由于誤讀造成的不必要問題，避免質量問題、安全問題，減少返工和整改。

二、結語

BIM 技術在橋梁施工中的應用還處于初級階段，在技術和管理層面具有廣泛的應用前景，但是必須將BIM 技術與橋梁施工信息化管理相結合，才能發揮出BIM 技術的內在價值。