BIM技術(shù)在市政橋梁施工管理中的應(yīng)用

付喜娟

0 引言

近些年城鎮(zhèn)化不斷推進(jìn)，城市間經(jīng)濟(jì)交流不斷加強(qiáng)，但現(xiàn)有的道路橋梁難以滿足當(dāng)前城市發(fā)展的需求，橋梁工程已成為連接城市間交通樞紐、拓寬經(jīng)濟(jì)交流、促進(jìn)社會(huì)溝通的重要工具。結(jié)合BIM技術(shù)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的施工管理理念，有利于攻克市政橋梁施工管理的技術(shù)問(wèn)題，解決復(fù)雜建筑中的技術(shù)難點(diǎn)以及施工中可以規(guī)避的問(wèn)題，提高橋梁施工行業(yè)的整體管理水平。

1 市政橋梁設(shè)計(jì)及施工管理現(xiàn)狀

1.1 現(xiàn)期市政橋梁關(guān)于安全性的設(shè)計(jì)內(nèi)容不足

現(xiàn)在我國(guó)橋梁的安全性設(shè)計(jì)一直沒(méi)有確切的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，在橋梁的結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員只是根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，未采取措施針對(duì)性的進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒(méi)有根據(jù)橋梁的實(shí)際狀況、環(huán)境、承載量和年限進(jìn)行考慮，這些因素都會(huì)導(dǎo)致橋梁工程在通行之后造成隱患。

1.2 現(xiàn)期市政橋梁的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不足

每一項(xiàng)橋梁工程的設(shè)計(jì)都需要在各個(gè)方面達(dá)到細(xì)致入微，包括橋梁的臺(tái)面尺寸，橋梁的高度角度計(jì)算，鋼筋和錨塊之間的角度和長(zhǎng)度施工，錨塊在橋梁建設(shè)過(guò)程中的放置位置等，數(shù)據(jù)要保證精確。目前橋梁設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)全部用軟件進(jìn)行輸入，未對(duì)于橋梁在實(shí)際環(huán)境中的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確。而施工過(guò)于復(fù)雜，就會(huì)造成最后的施工圖紙中的數(shù)據(jù)偏差較大，為后期建設(shè)和使用留下隱患。

1.3 現(xiàn)期市政橋梁設(shè)計(jì)與施工管理之間的矛盾

橋梁主要分布在城市交通密集、河流和險(xiǎn)峻的山間，此種情況下對(duì)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平要求很高，在施工管理過(guò)程中的施工管理水平要求會(huì)更高。而橋梁工程的設(shè)計(jì)人員與后期的施工管理人員并非同一批人，設(shè)計(jì)人員只負(fù)責(zé)橋梁設(shè)計(jì)，而后交由施工單位進(jìn)行施工，雙方人員在此過(guò)程中溝通較少，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案在施工過(guò)程中出現(xiàn)不科學(xué)和操作性不強(qiáng)等狀況，原設(shè)計(jì)與施工客觀現(xiàn)狀相互碰撞，同時(shí)在施工過(guò)程中的設(shè)計(jì)變更不斷，且變更量出入很大，使得后期結(jié)算工作量巨大。

1.4 現(xiàn)期市政橋梁施工管理各專業(yè)之間的矛盾

目前的市政道橋工程涉及的范圍廣、專業(yè)多、難度大，對(duì)施工和管理人員的技術(shù)水平和素質(zhì)要求也越來(lái)越高，需要多個(gè)部門及多種施工管理人員對(duì)不同的情況進(jìn)行綜合分析并制定合理的施工管理計(jì)劃。而現(xiàn)在的施工管理人員大局意識(shí)缺乏，每個(gè)人員只負(fù)責(zé)自己所管理的專業(yè)和區(qū)域，施工管理人員之間缺乏溝通，容易出現(xiàn)施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全等問(wèn)題，給后期的運(yùn)營(yíng)造成隱患。

2 現(xiàn)階段BIM技術(shù)在市政橋梁施工管理中的主要應(yīng)用

隨著B(niǎo)IM技術(shù)的飛速發(fā)展，以及在建筑行業(yè)的愈加重視，BIM技術(shù)在橋梁工程中所發(fā)揮的作用越來(lái)越大。相較于傳統(tǒng)的橋梁工程施工管理，BIM技術(shù)改善了過(guò)去存在的諸多問(wèn)題，主要應(yīng)用有以下幾個(gè)方面。

2.1 優(yōu)化施工方案

項(xiàng)目技術(shù)管理人員利用BIM技術(shù)建立3D專業(yè)模型，將三維模型與施工組織設(shè)計(jì)有效集成在一起，進(jìn)行橋梁施工方案、施工工序、施工進(jìn)度的模擬，提前預(yù)知施工難點(diǎn)，利用干涉檢查計(jì)算交通流線并將方案模擬視頻用于方案交底和匯報(bào)工作。因此在編制施工組織設(shè)計(jì)時(shí)就更好的發(fā)現(xiàn)施組中的問(wèn)題，并進(jìn)行驗(yàn)證，尤其是當(dāng)施組方案比較抽象，需要調(diào)配的資源比較多的時(shí)候，其優(yōu)勢(shì)極其明顯。通過(guò)在施工前期生動(dòng)、直觀的過(guò)程模擬，施工人員更好地理解施工工藝、流程、協(xié)作方式、安全隱患，同時(shí)可以深度分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)的施工工序、預(yù)制構(gòu)件的吊裝程序、不同專業(yè)的交叉施工等是否合理。通過(guò)施工方案的模擬與優(yōu)化，將橋梁施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題提前發(fā)現(xiàn)、提前解決，從而確保施工的順利進(jìn)行，保證工程質(zhì)量。

2.2 提升項(xiàng)目部管理水平

項(xiàng)目管理水平的提升主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：①質(zhì)量管控方面，施工前期，利用BIM技術(shù)進(jìn)行場(chǎng)布設(shè)計(jì)、圖紙會(huì)審、可視化三維交底，將1：1的節(jié)點(diǎn)模型按工序拆分、做出爆炸圖，這種三維出圖的形式可以形象逼真地展現(xiàn)方案或者節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)施工過(guò)程，替代了傳統(tǒng)的文字、表格的表達(dá)形式，顯著提高了方案交底的效率，對(duì)于異型曲面的構(gòu)造，使用三維交底，讓工人明確各個(gè)轉(zhuǎn)角的形狀、構(gòu)造、尺寸，以提高施工質(zhì)量，還使用點(diǎn)云模型和BIM模型的對(duì)比，督促現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量驗(yàn)收。同時(shí)還能作為材料的采購(gòu)依據(jù)，也可以形成公司的節(jié)點(diǎn)庫(kù)，推廣至其他項(xiàng)目應(yīng)用。②進(jìn)度管控方面，使用BIM技術(shù)能直觀便捷的展示項(xiàng)目進(jìn)度與時(shí)間計(jì)劃之間的關(guān)系，從而對(duì)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行可視化驗(yàn)證，在收集完各個(gè)工種的實(shí)際工效之后，進(jìn)行施工工序模擬，來(lái)驗(yàn)證各時(shí)間節(jié)點(diǎn)的合理性，再重新編排施工進(jìn)度計(jì)劃。同時(shí)可以展示周進(jìn)度模型，以體現(xiàn)每周完成的工作量和下周的計(jì)劃進(jìn)度。③材料管控方面，安排專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工程量、模型實(shí)物量、預(yù)算清單量的三算對(duì)比，既完成了經(jīng)營(yíng)部對(duì)比算量，也幫助工長(zhǎng)更有效的控制現(xiàn)場(chǎng)的材料量。通過(guò)月度物資、清單、完工等對(duì)比，可以清楚的顯現(xiàn)出當(dāng)前項(xiàng)目的進(jìn)度，預(yù)計(jì)收入情況，輔助動(dòng)態(tài)成本管理。④安全管控方面，由于設(shè)計(jì)階段的結(jié)構(gòu)計(jì)算沒(méi)有充分考慮施工階段的施工荷載，可通過(guò)BIM進(jìn)行重要施工節(jié)點(diǎn)的受力計(jì)算，規(guī)避了超負(fù)荷吊裝材料，防范了腳手架傾覆，確保了施工安全。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，利用BIM的信息化平臺(tái)，實(shí)時(shí)收集、匯總現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，幫助管理者及時(shí)對(duì)交通、物資、人員等現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整。

2.3 規(guī)避施工過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)

由于橋梁工程造價(jià)較高且承載著較大的人流量，一旦發(fā)生質(zhì)量安全事故，不但會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失還會(huì)造成人員傷亡。為有效避免橋梁工程在施工過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量安全事故，利用BIM技術(shù)對(duì)施工過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)的管理環(huán)境進(jìn)行建模，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)力、濕度等可能對(duì)橋梁安全產(chǎn)生威脅的因素進(jìn)行模擬，以探求所涉及橋梁的承載力、排水能力、抗磨損老化能力、耐久性等等是否符合當(dāng)?shù)丨h(huán)境的要求，以保證橋梁工程的使用壽命以及安全性。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的日趨增長(zhǎng)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)勢(shì)在必得，為此市政橋梁工程對(duì)于城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要的作用。由于橋梁施工具有危險(xiǎn)性高、施工復(fù)雜等特點(diǎn)，通過(guò)BIM技術(shù)改變了傳統(tǒng)的管理思維，由“被動(dòng)管理”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)管理”，實(shí)現(xiàn)了可視化施工、參數(shù)化施工和各專業(yè)協(xié)同施工，同時(shí)達(dá)到了精心組織、全面協(xié)調(diào)，用滿時(shí)間，占滿空間立體化作業(yè)，從而減少了施工問(wèn)題的發(fā)生、簡(jiǎn)化施工現(xiàn)場(chǎng)管理活動(dòng)，減少材料損耗，提高了施工管理效率，執(zhí)行了國(guó)際綠色建筑的可持續(xù)發(fā)展模式。