论BIM技术在桥梁施工中的应用

闫 晟

(山西省公路局太原分局勘测设计所，山西 太原 030012)

1 BIM技术在桥梁施工中的应用案例

选取某城市景观桥梁的BIM技术应用情况进行介绍，该桥跨径组合采用五跨变高度预应力混凝土连续梁+预应力混凝土空心板桥，跨径布置为20.08+(40+3×44+40)+20.08=252.16 m。桥墩布置与水流方向一致，道路中心线与河道中心线交角70°。建设单位对该桥梁的景观的标准比较严格，同时该桥墩的观景平台构造较为复杂，因此决定对该桥梁的设计和施工采用BIM技术应用。

2 BIM技术应用优势

2.1 模型关联性的重要意义

根据BIM技术在桥梁工程项目中的具体应用，通过应用这些技术方法得到了理想的相关性特征，通过这种结构的信息模型结构及其作用机理可以全面详细的显示出相关信息，确保相关人员可以依靠这种关联表示效应来进行合理的设计和施工，以确保最终的施工效果。

2.2 BIM技术的可视化效果

在桥梁工程项目中正确使用BIM技术可以反映出理想的可视化效果，使桥梁设计人员和建筑工人可以更好地理解特定的结构，避免后续施工中的人为失误和一些其他问题，最大限度地提高施工效率。

3 我国桥梁施工过程中存在的问题

桥梁工程施工现场主要在边远山区实施，施工非常的困难，对于施工技术的要求也比较严格。现阶段，中国桥梁的建设和管理仍以二维为主，技术和管理水平相对较差，安全事故频发，存在较多的施工问题。BIM可用于模拟和优化施工计划，将施工现场信息通过BIM模拟中的条形码和QR码与3D激光扫描进行交互，以跟踪施工时间和建筑材料的相关使用情况，将施工信息集成化，不仅在很大程度上提高了桥梁施工人员的技术水平，同时也大大减少了安全事故的发生，这对于桥梁工程的经济效益的提升来说有很大的帮助。

4 现阶段桥梁项目中的BIM模型软件的分析

现阶段，市场上缺乏用于构建桥梁的BIM建模软件，通常情况下，桥梁构建建模主要由其他领域的软件来完成。其中主要有CATIA和REVIT软件，这两款软件各有其优点以及不足之处，对于CATIA软件来说，它的相关数据模型非常精确，它可以根据特定的地形数据生成3D地形模型，然后将水平和垂直部分进行整合，然后创建地形模型来构建地层，具有建模和其他BIM软件无法复制的可变单元和结构的复制功能，这样的话，在很大程度上减少了建模的工作量，同时它还可以自动调整以调整参数。但是对于REVIT软件来说，它主要用于建模，例如桥梁和线性支撑，同时这款软件可以赋予结构材料属性，并有比较好的渲染功能，可以建立比较美观清晰的模型，这对于工程得前期来说有很大的帮助。

5 BIM技术在桥梁施工中的相关应用

5.1 BIM技术可以在桥梁建设中实现多角度协作应用

桥梁工程建设包括了较多方面的参与者。因此，需要各方之间的沟通与协调，这样的话会在很大程度上减小效率，这就会影响整个建设项目的建设进度和投资费用。BIM能够通过集成建筑项目管理系统、大数据和云计算等新兴技术进行多边协作，及时整合出各种信息以及相关数据，实现多元化的协同作用，以完成对大数据的高效导出和分析。通过使用BIM技术，可以提高利用率和工程统计的效率以及准确性，为项目管理决策提供了思路，除此之外，还为项目物料的采购和准备提供了依据，实现成本控制的目标，而且还可以科学合理的管理项目的进度。

5.2 BIM技术在桥梁施工中的综合优化内容

桥梁建设项目具有许多复杂的结构内容，因此，对于工程材料成本以及相关管理人员来说需要有一个动态化的管理。通过将BIM技术集成到桥梁施工中，可以在施工的每个阶段建立分开的控制模型，包括信息搜索和4D材料管理，以显示每个施工环节的实际材料数量和成本。通过使用4D进度管理等，可以实现桥梁施工计划的顺利进行与施工微管理的优化。例如，对于施工提前或者是施工延迟的情况来说，可以使用不同亮度的彩色屏幕作为警告。大多数施工环境位于比较偏远的地区或山区，BIM技术可以模拟桥梁施工区域的地形和地质特征，科学合理的选择出站点以及吊装设备。在施工过程中，BIM可以传递桥梁的特定尺寸，将原始2D施工图的施工过程转换为3D模型，并以数字方式表示桥梁的组成部分。在施工过程中可以方便地查阅实际的工程数据和实时模型信息，并精确地控制在施工现场使用的材料成本。

5.3 BIM技术对于桥梁施工中的安全问题的意义

BIM技术通过模拟桥梁施工中关键而苛刻的工程实施过程来降低安全风险。例如，在码头和码头吊装施工中，在高空安全危险区的工作时，模板具有一定的自由摆动幅度，BIM技术的仿真可以确定危险区的特定范围，然后调整原始设计，重新调整三脚架支架平台的宽度，来确保施工员工安全。在建造大型CFST拱桥期间，BIM通过仿真建立了刚性骨架模型图，模拟了具有复杂空间关系和三维图形的连杆数量，并预览了钢筋的位置。初略一看，安装效果明显，但是容易发现严重的位置冲突，需要及时调整和更改设计计划，并进行多次仿真，直到结果合理可行为止。除此之外，现场专业技术人员可以通过手机将日常结构施工、安全维护和其他信息上传到BIM信息管理平台，并增加每个特定组件的详细信息以创建用于桥梁施工的声音云文件，通过BIM平台对工程质量和安全管理机制进行直接了解，可以帮助施工方更好地发现问题并进行故障排除。

5.4 BIM在桥梁施工中具有三维技术交底作用

桥梁建设项目是极为复杂的施工工程。BIM可以仿真模拟各种结构构件，通过BIM管理平台与用户手机客户端对接，将BIM模型的各种结构构件进行三维截图，同时模拟相关工程的施工进度，材料使用情况等可以通过手机直接传递给现场技术人员，实现桥梁施工的可视化交底，减少在交底过程中的信息缺失和损耗现象，也方便日后对桥梁构件病害的检测和修复。同时BIM软件自带的干涉碰撞效果，可以在BIM软件完成桥体的设计图后，让项目经理基于施工图纸来建立相关的三位模型进行碰撞检测，对于施工中的各类材料进行合理调整并重新校准，对与工程的通风口和其他位置之间的最佳距离进行及时调整，从而给桥梁工程的质量提供相应的保障。

6 结束语

总而言之，BIM技术跟二位平面静态管理不一样的是，BIM技术的应用让桥梁的施工工程更加的简洁和方便，同时让相应的操作也变得更加符合标准规范。BIM技术在我国的很多方面都得到了广泛的应用，对于桥梁施工方面来说，还是一个刚刚起步的时期，BIM技术还处于不断的发展和建全的过程中，在这个正在发展的过程中，可以将BIM技术和大数据等技术融合发展，将会把BIM技术优化为“BIM+”等新兴技术，这样一定会在很大程度上促进我国的桥梁施工技术和管理水平。