基于BIM 技術(shù)的橋梁工程可視化施工應(yīng)用研究

周春春

昆山市文杰市政工程有限公司 江蘇蘇州 215300

1 BIM 技術(shù)概述

BIM 技術(shù)涉及數(shù)據(jù)、過程、共享與管理四方面內(nèi)容，包括數(shù)據(jù)集成技術(shù)與軟件互操作技術(shù)。數(shù)據(jù)集成并將不同來源格式的數(shù)據(jù)在邏輯上進行集中，為企業(yè)提供全面數(shù)據(jù)共享。互操作技術(shù)促使分布應(yīng)用設(shè)備借助各項信息實施協(xié)調(diào)，從而達到共同的目標(biāo)。傳統(tǒng)的CAD 圖紙依賴人腦幾何處理構(gòu)建建筑實體形象，在建筑實體不大的情況下可用人腦形成建筑物輪廓。而通過BIM 模型能模擬建筑物實體，大大節(jié)省構(gòu)建模型這一過程，促使建立的施工模型更真實、形象。在設(shè)計階段，利用模型可以直觀展現(xiàn)設(shè)計意圖，在招投標(biāo)階段，利用可視化可與業(yè)主溝通施工方案。模擬是BIM 技術(shù)最具有應(yīng)用價值的功能，其模擬建筑在實際環(huán)境中的操作，驗證某項活動的實施性能。通過模擬展示施工詳細過程，提高施工的科學(xué)性[1]。

2 橋梁工程施工中存在的問題

目前，橋梁工程在建設(shè)中存在的問題，主要包括以下幾方面。①建設(shè)管理缺乏協(xié)同性橋梁工程在施工時，各參建單位選擇的施工規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在一定差異，這使得各參建單位之間的數(shù)據(jù)處理技術(shù)存在較大不同。另外，在橋梁建設(shè)過程中，如果遇到突發(fā)性問題，各參建單位之間因缺乏協(xié)同性會導(dǎo)致相關(guān)信息出現(xiàn)誤差，進而對問題的處理結(jié)果產(chǎn)生干擾。②造價信息缺乏時效性橋梁結(jié)構(gòu)的造價計算結(jié)果一般會受到各種外界因素影響，這使得材料指導(dǎo)價格和材料市場價格出現(xiàn)較大偏差，從而使得我國傳統(tǒng)橋梁在施工過程中的造價信息與實際情況存在一定差距。③項目數(shù)據(jù)可共享能力差橋梁工程建設(shè)工作繁瑣，各參建單位之間經(jīng)常出現(xiàn)建設(shè)信息混亂、信息傳遞不暢等問題，這使得橋梁工程建設(shè)問題不能得到及時解決，影響建設(shè)質(zhì)量[2]。

3 BIM 技術(shù)在橋梁可視化施工中的運用

3.1 施工準(zhǔn)備階段施工

準(zhǔn)備階段指施工單位與業(yè)主簽訂施工合同到開工期間。但橋梁工程項目中，施工準(zhǔn)備階段貫穿全過程。橋梁工程施工準(zhǔn)備階段主要任務(wù)是為工程順利開展籌備必要的技術(shù)及物質(zhì)條件，包括聯(lián)系相應(yīng)供應(yīng)商及分包隊伍、規(guī)劃安排施工人力資源與施工場地等。BIM技術(shù)在施工準(zhǔn)備階段的具體應(yīng)用為：施工深化設(shè)計、施工現(xiàn)場臨時設(shè)施規(guī)劃及大型預(yù)購件加工運輸。涵蓋了資料準(zhǔn)備與操作流程環(huán)節(jié)。資料準(zhǔn)備階段的工作包括設(shè)計施工圖建筑信息模型、施工機械設(shè)備選型、相關(guān)設(shè)計規(guī)范、施工現(xiàn)場準(zhǔn)備條件等。必須注意的是，BIM建模當(dāng)中所應(yīng)用到的材料，如二維設(shè)計圖、圖片資料和文字說明都是真實有效的，設(shè)計階段所提供的信息也需要滿足不同要求下的三維模型所提出的相關(guān)要求。三維模型的創(chuàng)建，需要借助于三維軟件來構(gòu)建起專門的標(biāo)高、坐標(biāo)以及軸網(wǎng)等，按照提供的資料繪制模型圖。還需要滿足不同深化目標(biāo)的服務(wù)需求。在對數(shù)據(jù)進行全方位分析后，對比分析構(gòu)件的算量，或者需要為特殊材料制定獨特的明細表。工程算量的實施流程則是包含了不同部分，如準(zhǔn)備模型、過濾條件，提取信息，分析相關(guān)數(shù)據(jù)等。橋梁工程項目受地質(zhì)環(huán)境等因素影響較大，大量施工臨時機械需進入現(xiàn)場，受施工材料、場地限制，施工方案在編制后常出現(xiàn)調(diào)整情況。操作流程包括收集、整理施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)、完善施工作業(yè)模型，確保模型規(guī)范程度。

3.2 施工實施階段

施工實施階段指工程開工至竣工全過程，此階段主要任務(wù)是協(xié)調(diào)各方在指定時間履行合同約定全部施工作業(yè)內(nèi)容。借助BIM 技術(shù)設(shè)計的橋梁施工可視化應(yīng)用框架，其應(yīng)用有兩種表現(xiàn)形式：只是建立相應(yīng)的三維模型，在這個應(yīng)用平臺上順利開展各項活動可視化工作；各項施工信息在三維模型上展示出來，并利用其它軟件把信息導(dǎo)入到相應(yīng)的軟件平臺內(nèi)，順利實現(xiàn)各種獲得可視化管理。一方面，要依據(jù)施工數(shù)據(jù)制作相應(yīng)的CAD 圖，順利完成繪圖工作后，技術(shù)人員根據(jù)圖紙建立相應(yīng)的三維立體模型，并開展碰撞檢測，進一步校驗圖紙設(shè)計的可行性。另一方面，根據(jù)涉及圖紙信息及建立的三維立體模型，建立施工結(jié)構(gòu)模型，逐步完善施工環(huán)節(jié)的布局。在上述工作順利完成后，把模型導(dǎo)入動態(tài)管理系統(tǒng)內(nèi)完成施工管理工作，最終利用可視化形式將施工管理流程展示出來[3]。

3.3 基于BIM 技術(shù)的橋梁施工進度對比

基于BIM 理念的橋梁施工進度計劃，并集合甘特圖與建筑信息模型特點，在此基礎(chǔ)上考慮時間維度影響，生成4D信息模型。橋梁工程施工4D 模型能更好地表示工程施工量的變化，同時項目施工管理人員能利用圖形、模型、動畫等對計劃進度與橋梁工程的實際施工進度進行對比分析。這樣能明確橋梁工程施工過程中的不足，提出解決方案。值得注意的是，在利用BIM 軟件開展橋梁工程施工進度計劃編制作業(yè)時，應(yīng)注意WBS（工作分解結(jié)構(gòu)）程度和前后施工作業(yè)類型的鏈接關(guān)系，避免出現(xiàn)工藝顛倒現(xiàn)象。

4 結(jié)語

綜上所述，BIM 技術(shù)已經(jīng)在工程建設(shè)行業(yè)得到廣泛的使用，其依托三維信息技術(shù)，集成項目不同階段的信息構(gòu)建相應(yīng)的三維信息模型，更好的完成項目規(guī)劃、設(shè)計、施工等方面工作，促使項目施工環(huán)節(jié)均在可視化條件下展開，提升整個工程的質(zhì)量和效率。