橋梁預制裝配的BIM施工管理平臺設計

崔 晨 張 磊 吳軍偉 李 俊

(1.上海城投公路投資(集團)有限公司，上海 200335；2.上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司，上海 200092)

橋梁預制裝配的BIM施工管理平臺設計

崔 晨1張 磊2吳軍偉2李 俊2

(1.上海城投公路投資(集團)有限公司，上海 200335；2.上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司，上海 200092)

以某匝道預制拼裝項目為例，根據(jù)建設單位和施工單位的需求定制開發(fā)了基于BIM模型的施工管理平臺，在平臺上實現(xiàn)了施工進度管理，預制構件狀態(tài)信息查詢統(tǒng)計，施工監(jiān)測監(jiān)控信息的實時查詢以及工程項目文件，工程圖紙等管理。

預制拼裝； BIM平臺； 施工管理

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.06.09

1 引言

我國預制拼裝的研究也早在20世紀60年代開始，但到了21世紀初才得到真正應用。隨著我國橋梁建設的蓬勃發(fā)展，橋梁的施工環(huán)境越來越受到政府、業(yè)主、設計和施工單位的重視，尤其在城市建設的橋梁。采用傳統(tǒng)的以現(xiàn)場澆注混凝土為主的施工方法勢必會將橋址地面作為施工場地，較長時間的阻礙交通，而且施工噪聲也無法有效控制，施工設備、輔助設施重復配置，造成資源能源消耗大，財力物力浪費多等問題。預制拼裝技術由于有對交通和環(huán)境影響較小以及施工速度快等優(yōu)勢逐漸得到重視和發(fā)展。

BIM作為目前建筑工程行業(yè)三維應用最為流行的產(chǎn)品理念，越來越得到國內(nèi)業(yè)主，設計院，工程總承包等各方的認可和支持。在國內(nèi)諸多大型項目中，逐漸采用BIM技術，以提高建筑設計和建造品質(zhì)。BIM技術的優(yōu)勢是不同專業(yè)、不同部門可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，即：建筑師、工程師、承包商和業(yè)主可以共享一致的數(shù)字設計信息和文檔，共同使用項目可視化數(shù)字模型[1]。

本文以某匝道預制拼裝項目為實例，在建設單位和施工單位的大力支持配合下，總結(jié)各自的項目管理需求要點，由設計院基于BIM模型定制開發(fā)適應項目的應用功能平臺，并在實際的施工管理過程中不斷測試調(diào)整，最終形成可以在施工項目部實施部署的管理平臺，為施工管理高效化提供一定的幫助。

2 工程簡介

新建匝道工程全長約520m，其中拼橋段長約200m，匝道段長約300m。上部結(jié)構形式包括小箱梁、鋼結(jié)構箱梁、疊合梁等，下部結(jié)構為樁基、承臺墩柱形式，除樁基、承臺外其余均為預制拼裝結(jié)構，結(jié)構形式復雜，施工方法獨特。該工程建設地點緊鄰市區(qū)商業(yè)中心，工程復雜，建設條件苛刻，橋梁總體平面布置見圖1，橋梁斷面布置見圖2。

圖1 橋梁總體平面布置圖(cm)

3 施工管理需求

3.1 模型細度的管理需求

模型細度要能滿足項目施工管理的控制要求，也能體現(xiàn)出預制拼裝項目自身的特點，也是之后所有功能點實施應用的基礎，具體的模型細度見表1。

3.2 施工進度的管理需求

為了便捷，直觀，準確，全面體現(xiàn)施工進度，結(jié)合施工管理的實際，在施工進度方面需要達到以下功能：

(1)按照計劃與實際進度同時演示，以實現(xiàn)進度完成對比；

表1 模型細度

編號構件名稱進度控制模型細度層級1鉆孔灌注樁按根數(shù)管理2承臺按個數(shù)管理3立柱按單柱管理4蓋梁按個數(shù)管理5拼橋小箱梁按片數(shù)管理(現(xiàn)澆與預制分開)6匝道小箱梁按片數(shù)管理(現(xiàn)澆與預制分開)7疊合梁鋼結(jié)構與砼分開管理8鋼箱梁應按節(jié)段，目前按整體9白色鋪裝按孔管理10瀝青按一次計入11防撞墻按孔管理12伸縮縫按聯(lián)管理13縱向縫按一次計入14路燈按個數(shù)管理15道路翻澆圍擋，道路標線16雨污水管井到井管道單個計入，井單獨

圖2 橋梁斷面布置圖(cm)

(2)施工提供的project文件能導入平臺進行進度更新；

(3)實際進度可以手動選擇輸入；

(4)分別計量計劃和實際完成的工程數(shù)量，完成百分比以及造價； 也可以將內(nèi)容放在一個列表中進行對比；

(5)可以動態(tài)演示計劃與實際的工程進度；

(6)可以快捷顯示當前的完成進度以及竣工時的成橋狀態(tài)；

(7)進度演示中有橫道圖的展現(xiàn)；

(8)進度演示中可以提供施工和監(jiān)理的信息錄入界面。

3.3 預制構件的管理需求

預制構件是項目獨有的特點，也是施工管理關注的重點，需要對預制構件的狀態(tài)信息能夠?qū)崟r準確了解，需要平臺實現(xiàn)以下功能：

(1)表格形式羅列預制構件當前狀態(tài)；

(2)預制構件可以分類查詢并統(tǒng)計數(shù)量；

(3)預制構件模型的狀態(tài)用不同顏色去區(qū)分，顏色圖例顯示在模型空間；

(4)外部的數(shù)據(jù)文件可以對預制構件狀態(tài)進行更新。

3.4 監(jiān)測數(shù)據(jù)的跟蹤需求

施工現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)每天以紙質(zhì)報告的形式更新，觀測點位類型多樣而且位置分散，實際效果不直觀，而且很難形成趨勢的判斷，也就對監(jiān)測預警造成一定難度，也就有可能對施工造成不必要的影響而延誤工期，平臺需要對所有監(jiān)測點進行歷史數(shù)據(jù)記錄跟蹤并達到以下功能：

(1)按照監(jiān)測對象分類展示監(jiān)測點；

(2)監(jiān)測點歷史數(shù)據(jù)按趨勢折點線表達；

(3)顯示報警值；

(4)模型中不同顏色表示不同監(jiān)測對象，并輔以圖例說明；

(5)雙擊監(jiān)測點數(shù)據(jù)可以關聯(lián)到模型中實際監(jiān)測點位置；

(6)監(jiān)測點數(shù)據(jù)可以通過外部數(shù)據(jù)增加來更新。

3.5 各類文檔的查詢需求

施工管理中會涉及各類紛繁復雜文件，例如規(guī)劃前期文件，設計變更以及相關圖紙等，日常的紙質(zhì)資料比較分散而且數(shù)量也比較龐大，不易于快速調(diào)閱查詢。針對以上問題，平臺上實現(xiàn)以下功能：

(1)按照前期文件，變更文件以及圖紙分類查詢；

(2)可以導入，刪除文件，統(tǒng)一格式為pdf；

(3)雙擊文件名可以打開該文件；

(4)變更文件和圖紙文件可以關聯(lián)到模型中相關構件，并可以在構件屬性中查看。

4 BIM平臺效果展示

在明確實際的施工管理需求后，針對以上各類需求，基于已經(jīng)按照細度要求拆分的BIM模型進行定制開發(fā)，經(jīng)過數(shù)次的現(xiàn)場測試調(diào)整，最終實施效果分別見圖3～圖6。

5 小結(jié)

BIM技術的目標是使建筑在其全生命周期中，各個專業(yè)人員可以利用建筑信息的共享，從而做到真正的協(xié)同工作[2]。

圖3 施工進度管理

圖4 預制構件狀態(tài)信息管理

圖5 監(jiān)測數(shù)據(jù)信息管理

圖6 文檔的查詢管理

本文以預制拼裝的一個匝道項目為例，匯總了建設單位和施工單位在項目的施工管理中主要的各類需求，結(jié)合BIM技術應用，促進了以更加便捷，直觀，高效的方式來進行施工管理。

BIM平臺為項目和人員的統(tǒng)籌提供了一個更加高效管理模式，基于唯一性的管理，統(tǒng)一的模型，隨時可以協(xié)調(diào)，單點多線程的模式帶來了更好的工作效率和優(yōu)質(zhì)的項目質(zhì)量[3]。

[1]龍輝元.BIM技術應用于結(jié)構設計的探討與案例[J].土木建筑工程信息技術， 2010, 2(4): 89-93.

[2]李犁， 鄧雪原.基于BIM技術的建筑信息平臺的構件[J].土木建筑工程信息技術， 2012, 4(2): 25-29.

[3]常茜.BIM平臺下的人員與工程統(tǒng)籌[J].土木建筑工程信息技術， 2012, 4(4): 43-46.

Design of BIM Platform in Bridge Prefabricated Assembly Construction Management

Cui Chen1， Zhang Lei2, Wu Junwei2, Li Jun2

(1.ShanghaiSMIHighway(Group)Co.，Ltd.，Shanghai200335，China； 2.ShanghaiMunicipalEngineeringDesignInstitute(Group)Co.，Ltd.，Shanghai200092，China)

Based on one prefabricated assembly ramp project，the BIM platform was developed according to the requirement of owner and construction unit which realized the management of construction schedule，information inquiry of prefabricated element and construction monitoring，as well as the management of project files including drawing files.

Prefabricated Assemble； BIM Platform； Construction Management

崔晨(1982-)，男，道路專業(yè),主要從事市政管理工作。

TU17

A

1674-7461(2016)06-0051-04