基于BIM技術(shù)的高架橋工程施工中應(yīng)用研究

孫宏志（黑龍江省龍建路橋第三工程有限公司 黑龍江 哈爾濱 150090）

基于BIM技術(shù)的高架橋工程施工中應(yīng)用研究

孫宏志
（黑龍江省龍建路橋第三工程有限公司 黑龍江 哈爾濱 150090）

BIM是建筑信息模型的簡稱，現(xiàn)在BIM技術(shù)已經(jīng)廣泛的用于各種建筑工程中，這種技術(shù)主要是借助計算機(jī)來建立數(shù)字化的模型，它對工程項(xiàng)目的各個環(huán)節(jié)都有輔助的作用，對工程的招標(biāo)、設(shè)計以及運(yùn)營都起著重要的作用，對于建筑行業(yè)的管理者而言，它是整個工程起著重要的管理作用。建筑施工的過程是很復(fù)雜的，并且在施工的過程中有很多的不確定因素，作為建筑工程項(xiàng)目的管理者不但要考慮到建筑本身的設(shè)計，還要考慮到工期、成本或者是場地的問題，這些問題貫穿于施工過程的始終，而這些問題是隨時變化的，不確定的因素很多，要想及時的管理是存在一定的困難的。現(xiàn)在我國的交通處于不斷的發(fā)展中，高架橋也隨著交通的發(fā)展而產(chǎn)生，高架橋在施工的過程中采用了BIM技術(shù)，它對高架橋的建設(shè)做出了重要的貢獻(xiàn)，使高架橋的建設(shè)更為順利。

BIM技術(shù)；高架橋；應(yīng)用研究

高架橋廣泛應(yīng)用于我國的交通建設(shè)中，高架橋在施工的過程中是存在一定的技術(shù)難題的。隨著計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在我國飛速的發(fā)展，建筑行業(yè)也借助信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來了，在高架橋的建設(shè)過程中，BIM技術(shù)起到了重要的作用?，F(xiàn)在這種技術(shù)已經(jīng)從最初的設(shè)計階段發(fā)展到應(yīng)用于施工階段，它在一定程度加速了建筑行業(yè)的信息化進(jìn)程，使建筑行業(yè)的技術(shù)以及模式都得到了升級。BIM技術(shù)有著自身獨(dú)特的優(yōu)勢，它的可視化程度很高，并且協(xié)調(diào)性也很好，最重要的是它對數(shù)據(jù)信息高度的整合。這就為高架橋的設(shè)計提供了有利的條件。那么這種技術(shù)是具體是怎樣應(yīng)用于高架橋工程的施工中呢？本文對此做簡單的介紹。

一、高架橋工程施工中的難點(diǎn)

1、工期緊，要求高

高架橋的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的工程，在整個施工的過程中，不僅需要投入巨大的人力、財力和物力，而且大型的技術(shù)裝備也是必不可少的。架設(shè)高架橋的地段通常地質(zhì)情況比較復(fù)雜，這樣對橋的設(shè)計需要極其的謹(jǐn)慎，甚至需要多次的變更才能達(dá)到要求，在工期緊張的情況下完成施工，并且保證工程的質(zhì)量是建設(shè)高架橋的一個難點(diǎn)[1]。

2、工程量大，計算過程復(fù)雜

建設(shè)高架橋的工程規(guī)模很大，橋體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在這種情況下，用傳統(tǒng)的方法對施工過程中所需要的材料進(jìn)行計算，將是計算人員面臨的一大難題，這個計算過程不僅費(fèi)時繁瑣，而且工作量特別大。工程計算的精確度直接影響這施工的質(zhì)量，同時也影響著施工的速度。在這種情況下，工程量的計算就在施工的過程中就起著至關(guān)重要的作用。

3、道口多，預(yù)制鋼箱梁安裝難度大

在高架橋的施工過程中，它與地面道路的交叉口是很多的，通常在施工的過程中是不影響地面交通的正常通行的，因此道口的高架橋就只能使用預(yù)制鋼箱梁。這些箱梁是通過起吊設(shè)備完成放置的。先要把這些箱梁放置在臨時的支架上，通過對節(jié)段高程、間距以及平面線形的調(diào)整，最終確定沒有錯誤之后，在現(xiàn)場進(jìn)行焊接從而使它們形成一個整體。高架橋的箱梁跨度很大，再加上寬度也較大，不利于大型設(shè)備進(jìn)行操作，這在無形當(dāng)中加大了施工的難度。在保證交通順利的情況下，要及時的完成道口箱梁的施工，而箱梁的供應(yīng)和焊接也是施工過程中常見的難題[2]。

二、現(xiàn)在工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)在BIM技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于工程施工的過程中，但是它的應(yīng)用還存在一定的困難，在施工的階段還是需要借助專業(yè)的BIM團(tuán)隊(duì)來完成的，當(dāng)前在施工的階段，BIM技術(shù)的應(yīng)用主要是涉及到以下幾個方面。

1、BIM的設(shè)計可視化

可視化是BIM技術(shù)的一個重要特點(diǎn)，它主要是按照相關(guān)的設(shè)計圖紙，并且利用一些軟件來創(chuàng)建高架橋的建筑模型，這樣對設(shè)計的結(jié)果通過模型呈現(xiàn)動態(tài)的形狀，有利于工程管理者在觀看的過程中隨時的對設(shè)計進(jìn)行檢驗(yàn)，這樣在施工前就能及時的發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，并且及時的找到解決的方法。

2、碰撞檢測和施工模擬

對于高架橋的建筑模型，可以通過相關(guān)的文件導(dǎo)入到模擬軟件中，這樣就可以對橋體結(jié)構(gòu)的構(gòu)件及管線進(jìn)行綜合的碰撞分析，不僅如此它還可以對整個高架橋施工環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬，這樣可以使項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在施工前發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，在減少設(shè)計變更的同時優(yōu)化設(shè)計的方案，并且使資源得到合理的配置[3]。

3、BIM工程的深化設(shè)計

利用BIM模型對工程進(jìn)行深化的設(shè)計是這種技術(shù)應(yīng)用的重要體現(xiàn)，它的應(yīng)用方法有兩種，一是把設(shè)計的模型通過相關(guān)的文件，然后導(dǎo)入到專業(yè)的設(shè)計軟件中，之后再進(jìn)行深化設(shè)計。二是通過碰撞檢測的分析，然后在BIM模型中直接對建筑的結(jié)構(gòu)或者是設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，從而使設(shè)計更加的完善。

4、BIM的施工項(xiàng)目管理

現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的是基于BIM的4D施工施工管理軟件，它是將兩者技術(shù)結(jié)合起來，通過施工信息模型，將建筑物及施工現(xiàn)場的模型建立起來，并讓這些模型與施工的進(jìn)度結(jié)合起來，這樣就將施工的各個部分的信息集合起來，最終使 BIM技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)融合到施工的工程中，并且各個環(huán)節(jié)是可視化的，現(xiàn)在這種技術(shù)的應(yīng)用范圍是非常廣泛的，不僅用于高架橋的修建，在各大工程項(xiàng)目中都有它的存在。

三、BIM技術(shù)的高架橋的施工中綜合實(shí)踐

1、建立三維模型

BIM技術(shù)廣泛的應(yīng)用于高架橋的建設(shè)中，因此隨著這種技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑界的工程師便可以利用這種技術(shù)建立三維化參數(shù)模型，這比原來的二維視圖更加的方便快捷，傳統(tǒng)的橋梁施工圖只是畫在一張紙上的平面圖，簡單的由點(diǎn)、線以及面組成，它是靜態(tài)而不是動態(tài)的，不能很好的反映橋梁的內(nèi)部構(gòu)造，也不能反映橋梁鋼筋的配置情況。利用BIM技術(shù)建立橋梁的模型，可以反映橋梁各個部分的具體信息，比如位置或者是構(gòu)件的尺寸，這些都可以在模型中直接顯現(xiàn)出來。利用這些信息可以對模型進(jìn)行分析，這樣就實(shí)現(xiàn)了BIM技術(shù)的綜合應(yīng)用[4]。

2、圖紙的輸出

現(xiàn)在傳統(tǒng)的設(shè)計圖紙主要還是通過CAD圖紙或者是2D圖紙顯現(xiàn)出來，但是現(xiàn)在的建筑業(yè)在不斷的發(fā)展，各種構(gòu)件被大量的用于建筑中，因此傳統(tǒng)的圖紙已經(jīng)不能很好的適用于建筑中，傳統(tǒng)對于圖紙主要是依靠剖面來對其進(jìn)行判斷分析，這樣施工人員看起來是非常的費(fèi)時費(fèi)力的，現(xiàn)在運(yùn)用BIM技術(shù)，建立建筑物的模，可以通過模型看到建筑物的各個部件，比傳統(tǒng)的圖紙更加的方便。

3、工量的計算

在建筑行業(yè)中，工量的計算是一個很大的工程量，并且它的計算是不能出現(xiàn)失誤的，否則不僅影響施工的質(zhì)量也影響施工的進(jìn)度，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，傳統(tǒng)的計算方法主要是依靠人工利用CAD圖紙計算，或者是利用一些簡單的軟件進(jìn)行計算，這種方法的弊端有很多，計算的精確度不高，而且經(jīng)常出錯，對于施工的速度以及成本都沒有直接的優(yōu)勢，尤其是在一些大型的建筑工程中，它的出錯率會更高。隨著BIM技術(shù)在我國的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在人們可以通過模型看到各個部分的構(gòu)造，然后利用軟件計算中相關(guān)的的數(shù)據(jù)信息，整理成統(tǒng)計表，如果工程出現(xiàn)變化，還可以直接變動這些信息統(tǒng)計表。利用這種技術(shù)可以對工程的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的分析和計算，最大限度的減少人工計算的失誤，這樣可以綜合的安排施工的材料和進(jìn)度，從而降低工程的成本，也相應(yīng)的縮短了工期。

4、預(yù)制構(gòu)件的安裝與采購

高架橋的施工是 離不開預(yù)制構(gòu)件的，在這個工程中所有的道口都采用鋼結(jié)構(gòu)箱梁。現(xiàn)在箱梁采購回來之后就可以直接的安裝，然后再焊接使它們形成整體。但是傳統(tǒng)的箱梁安裝并沒有這么簡單，因?yàn)轭A(yù)制廠家是根據(jù)圖紙來制作箱梁的，而工程是會隨著實(shí)際情況而發(fā)生變化的，因此經(jīng)常會出現(xiàn)箱梁安裝不到位的問題，因此之后的焊接工作就比較麻煩，穩(wěn)定性也好。甚至?xí)霈F(xiàn)無法焊接的情況，嚴(yán)重的影響工期。

[1]龍騰,唐紅,吳念,袁鳳英. BIM技術(shù)在武漢某高架橋工程施工中的應(yīng)用研究[J].施工技術(shù),2014,03:80-83.

[2]尤栓柱. BIM技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用探究[J]. 四川水泥,2014,07:326.

[3]梁艷. 基于BIM的實(shí)時模型在施工中的應(yīng)用研究[D].南昌大學(xué),2014.

[4]王春濤,陳留兵. BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用[J]. 南通職業(yè)大學(xué)學(xué)報,2015,02:81-85.

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