BIM技術在工程技術三級交底過程中的應用

史旭東

（青海省海南天和路橋工程有限公司,青海 西寧 810000）

0 引言

BIM技術被認為是繼工程設計從手繪到CAD繪圖之后的第二次技術變革[1]，近年來被廣泛應用于市政建筑行業。該文分析了鋼橋工程中應用BIM技術對橋梁的結構進行建模，BIM技術利用更加直觀的可視化模擬來進行技術交底，使交底的內容更加通俗易懂[2]。

1 依托工程

該項目是樂都樞紐互通立交工程，位于青海省西寧市海東市樂都區，與G6京藏高速交叉樁號為JZK1747+933.778。該互通包括A、B、C、D、X、Y匝道、京藏高速主線。

A匝道和B匝道橋均跨越G6京藏高速，跨越形式為A匝道35 m+45 m+35 m鋼混組合梁，B匝道橋采用40 m+55 m+40 m鋼混組合梁。X匝道和Y匝道下穿A匝道和B匝道。X匝道和Y匝道跨越G109采用26 m+38 m+26 m鋼混組合梁。如圖1所示。

圖1 樂都樞紐互通立交工程整體效果圖

2 三級技術交底內容

一般工程技術交底分為三個層級：

第一層級：項目總工對工程部長的交底。主要有以下內容：設計的主導思想、施工進度和總工期、采用的技術規范與質量標準、技術安全措施、建筑材料要求以及特殊結構橋梁、地質復雜隧道、易發生安全問題的關鍵部位、關鍵工序的施工技術要求、圖紙會審中提出的有關問題及解決方案等。

第二層級：工程部長對施工員的技術交底。主要有以下內容：施工計劃、加工順序、施工技術要求、圖紙注意事項。

第三層級：施工員對班組的技術交底。主要有以下內容：加工順序、拼裝順序、施工工藝、施工方法、質量標準、檢查標準、注意事項。

3 傳統項目管理中的三級技術交底

傳統施工項目在施工管理過程中，技術交底以文字描述為主要交底方式，施工管理人員以口頭教學的形式向施工班組進行交底及輔助交底。此類交底方式主要有以下缺點：

（1）施工項目不同，不同管理者對同一施工過程有不同的理解，很難傳述統一的施工理念。

（2）口口相傳的方式多種多樣，在抽象的技術術語上工人的理解有很大的困難，容易出現概念混淆和理解錯誤的狀況發生。此類情況一旦發生，將會產生很大的質量和安全隱患，對工程項目也將造成無法挽回的損失。

4 BIM模型技術交底

基于BIM模型技術的發展對項目工程內容的描述更加直觀、可視，針對施工人員技術水平參差不齊的特點，充分利用BIM模型技術交底內容的直觀化、施工工藝的可視化，在交底過程中讓班組施工人員理解得更徹底，工藝技術執行得更標準[3]。

BIM模型可直觀地看出單元件的組成部件及連接方式和位置，可避免書面文字表述不清、理解偏差。該項目三級技術交底的特點為：

（1）單元件組成可視化，如圖2～4所示。

圖2 T梁單元件組裝

圖3 橫隔板單元件組裝

圖4 箱間橫梁單元件組裝

（2）梁段組拼過程可視化，如圖5～7所示。

圖5 底板橫隔板上胎組拼

圖6 T梁單元上胎組拼

圖7 箱梁上胎預拼裝組拼

（3）焊縫位置形式理解清晰化，如圖8～11所示。

圖8 焊接方向與行走角對焊縫成形影響示意圖

圖9 a等厚對接焊縫 b熔透角焊縫

圖10 a普通角焊縫 b不等厚對接焊縫

圖11 焊接位置

利用BIM技術對項目的關鍵部位和復雜過程進行建模，建模完成后，賦予模型對應的參數，然后將具有參數的模型進行反復模擬，擇優選擇最佳的施工方案。最后，利用三維可視化實時仿真技術向工人進行技術交底。

該項目的鋼橋工程全程采用BIM 技術對鋼橋進行建模，建模細致到從每一個單元件的加工順序、放置位置，到單個箱體安裝位置的控制，再到鋼橋的連接整體的線性控制，鋼箱梁所具備的元素都已經實現可視化。如圖12所示。

圖12 A匝道BIM模型

該項目通過BIM技術針對復雜節點的可視化指導，使現場施工人員的理解更加清晰明了。信息傳遞更加準確，內容傳達更加全面。從現場實施效果來看，具有良好的成效，既保證工程進度在嚴格把控下穩步前進，又保證施工質量能始終如一，避免了施工過程中容易出現的問題造成的返工和放緩。BIM技術已將各個橋梁零件的配合精確在毫米級，直接通過三維軟件轉換成數控切割G代碼程序下料加工，由此實現了橋梁加工的高質量控制[4]。

5 BIM技術在該項目中的成效

工期效益：BIM模型可視化指導生產施工及安裝，相比常規施工工期縮短30%。

成本效益：BIM技術可全局地觀測施工過程中的整體布局，因此可利用此特點高效地完成各個工種的配合、各設備的站位及安裝過程，避免相互干涉，提高工作效率，成本相較同等行業降低30%。

損耗效益：材料損耗低于行業基準值25%～30%。

質量控制：BIM技術可以將各個橋梁零件的配合精確在毫米級，直接通過三維軟件轉換成數控切割G代碼程序下料加工，由此實現了橋梁加工的高質量控制。

6 結束語

BIM技術的興起是路橋行業的一場革命，就像CAD帶來的繪圖板一樣，BIM技術必將成為未來路橋生命周期管理的領導者。通過該項目BIM在三級交底中的應用充分體現出，作為一個建設單位，如果想在未來的路橋行業占有一席之地，必須讓更加先進的技術深入到基層。

成熟的BIM可視技術終將取代現行書面交底技術，成為道路橋梁工程領域未來的技術核心，因此BIM理念需要得到道路橋梁行業從業者在心理上的一致認可和理解，進而促進行業的技術發展，使企業可以在未來的技術競爭中更具生存能力。