BIM技術在橋梁建筑施工管理中的應用

錢振興

（上海建科工程咨詢有限公司，上海200032）

0 引言

如今，BIM技術和二維平面靜態(tài)管理的區(qū)別在于使得橋梁施工變得更為簡便，另外也會讓相應的施工操作變得與標準規(guī)范一致。BIM技術在我國諸多方面均得到了很好的應用，但針對橋梁施工而言，還處在一個初始的階段，一個不斷發(fā)展與完善的階段。在發(fā)展進程之中，將BIM技術與大數(shù)據(jù)等技術融合發(fā)展，將BIM技術優(yōu)化成“BIM+”等新興技術，可以在很大程度上推動我國橋梁施工技術與管理的水平。

1 BIM技術的概念

BIM技術，即運用信息技術將建筑模型變得可視化，并展現(xiàn)出來，以此來協(xié)助設計人員更好地完成設計工作。BIM為建筑信息模型（buildinginformation model）的英文縮寫?，F(xiàn)今，該項技術通常被應用在構建建筑信息模型。構建建筑信息模型要全方位考慮建筑工程施工的地理位置和用戶對于建筑方面的實際需求，技術人員全面搜集數(shù)據(jù)信息，以此將更為可靠化的數(shù)字模型構建出來。傳統(tǒng)的建筑信息模型均是借助圖紙構建的，2D圖紙的構建模型欠缺直觀性，數(shù)據(jù)分析不足。但是運用BIM技術構建模型可以直觀地進行分析，由此實現(xiàn)三維模型的構建。

2 BIM技術項目應用的特點

2.1 預見性

BIM技術具備著超強的預見性，管理人員運用BIM模型的可操作性與信息化特征，針對橋梁項目外觀成效實施清晰的查看，由此來達到項目信息精準化定位，充分考慮各類影響因素與條件，對于工作人員的施工重難點實施全方位掌控，實現(xiàn)施工方案與優(yōu)化的目標。運用BIM技術的模擬功能，對于影響項目各類因素實施分析，有效識別項目重難點，高效執(zhí)行管理措施，預防施工階段引發(fā)的事故。對于控制成本、降低浪費、環(huán)境保護等方面的優(yōu)勢尤為顯著。

2.2 可視化

BIM技術可以將原先繁雜的二維圖紙轉化成直觀的三維立體模型，運用可視化特征直觀了解橋梁施工的具體情況，確保可視化監(jiān)控各施工環(huán)節(jié)，保障相互溝通交流、決策管理工作更為精準化。管理人員可以針對地基施工、樁基施工、工藝難點等信息進行更為深入、形象、直觀的了解，將其中所出現(xiàn)的失誤率降到最小。

2.3 信息化

在橋梁工程施工過程之中，要確保各單位和部門之間可以進行高效的溝通，及時協(xié)調并處理所出現(xiàn)的問題，預防對施工質量與工期等產(chǎn)生的威脅。傳統(tǒng)的管理方式難以實現(xiàn)該標準，BIM技術通過信息數(shù)據(jù)模型的構建，確保各單位與部門進行實時化的溝通與聯(lián)系。例如，施工單位將某施工工藝、重難點、注意事項等導入BIM系統(tǒng)之中，采購部門將混凝土等材料信息輸入BIM系統(tǒng)之中，其他有關部門可以盡快了解相關信息，從而及時協(xié)調施工成本、進度、安全與質量等等。項目信息在橋梁工程逐步推進更新，工作人員運用模型查看工程建設之中存在的問題，隨即采取行之有效的對策予以解決。在信息技術不斷發(fā)展的形勢下，BIM模型的精準度愈高，且在慢慢地推廣運用中。

3 BIM技術在橋梁施工中的應用現(xiàn)狀

橋梁工程施工現(xiàn)場一般都處在邊遠山區(qū)，施工相對困難，針對施工技術的標準尤為嚴格?，F(xiàn)如今，我國橋梁建設與管理依舊沿用的是二維技術，技術與管理水平不佳，安全事故頻發(fā)，會出現(xiàn)諸多施工問題。BIM技術可以應用在模擬與優(yōu)化施工方案之上，構建施工現(xiàn)場信息的條形碼與QR碼和3D激光掃描來實施交互，通過實時跟蹤施工時間與建材使用情況，集成施工信息，不但在很大程度上提升施工人員的技術專業(yè)知識，且直接降低安全事故出現(xiàn)的概率，有助于提高橋梁的經(jīng)濟效益。

4 BIM技術在橋梁建筑施工管理中的應用

4.1 施工方案模擬

橋梁施工管理人員通過BIM技術對施工方案實施可視化模擬，全方位將技術交底工作落到實處。在針對繁雜次數(shù)高的工程實施方案編制處理的時候，可以應用可視化模擬技術，保障施工人員的施工技術具備相對較高的規(guī)范標準，從根本上提高施工水平。BIM技術中所牽涉的動畫模擬技術，是橋梁施工管理中一類指導性高、技術性強的技術，施工管理人員以動畫模擬技術解剖和模擬工程建設結構和施工布局，促使施工管理人員對工程設計有一個全方位、整體、系統(tǒng)的認知。

4.2 實施空間碰撞檢測

在傳統(tǒng)二維平面設計過程之中，設計人員一般會將鋼筋的體積忽略不計。在具體施工之中，經(jīng)常會存在預埋鋼筋和主筋位置不同的情況，不但會影響到整個橋梁工程的質量與性能，還會浪費諸多成本資源。應用BIM技術繪制三維模型，可以將鋼筋體積與位置明確地展現(xiàn)出來，以此為橋梁檢查工作提供堅實的理論基礎，解決鋼筋與預埋件、預應力之間的問題，預防在施工階段鋼筋出現(xiàn)硬性碰撞的現(xiàn)象，在最大限度上，提高橋梁工程的整體施工水平與質量[1]。

4.3 場地布設活動

在傳統(tǒng)二維平面場布設的時候，由于設計人員針對施工場地的環(huán)境與外形等諸多因素認知不夠，在具體布置的時候會出現(xiàn)誤差。應用BIM技術，可真實還原施工現(xiàn)場可視化三維體，促使設計人員對施工現(xiàn)場進行一個全方位、系統(tǒng)性、科學合理的認知，合理規(guī)劃施工現(xiàn)場，提高布置效率和質量，從而進一步優(yōu)化整個施工工藝。比如，在銀西高鐵工程施工管理中，應用BIM技術模擬整個工程實施方案。在不影響正常交通的基礎上，最大限度達到具體工作需求，科學配置空間資源，全方位提高橋梁施工管理成效[2]。

4.4 在質量管理中的應用

在橋梁施工質量管理之中應用BIM技術，實則是總包單位實施全生命周期的質量管控，組建材料管理平臺強化監(jiān)控、跟蹤檢查、檢測進場的施工材料，預防材料出現(xiàn)不達標的情況。運用3D-BIM參數(shù)化信息模型，合理管控施工現(xiàn)場，模擬施工方案與關鍵工序施工階段，可視化進行施工管理、技術信息交底等事項，預防施工質量受到現(xiàn)場偏差而引發(fā)不達標的情況。另外，工作人員還可以運用BIM技術實時模擬、分析并調整施工現(xiàn)場的規(guī)劃布置。通過BIM技術的碰撞檢查功能，檢測并優(yōu)化施工方案，預防在施工環(huán)節(jié)引發(fā)沖突而導致施工質量下降。在施工質量管理過程中，管理人員運用BIM信息管理平臺盡快進行溝通交流，統(tǒng)籌好各項質量管控工作，提高質量管理水平[3]。

4.5 在進度管理中的應用

在橋梁施工進度管理過程中，應用3D-BIM模型明確施工時間信息，依照整體進度方案明確劃分各項目與工序，通過4D的進度管理系統(tǒng)合理安排時間信息。運用BIM技術可以確保各部門高效溝通、交流有關信息，動態(tài)化管理施工進度。BIM進度管理系統(tǒng)模擬分析施工階段，結合進度方案進行影響分析，達到施工方案的進一步優(yōu)化。BIM技術可以在施工方案層面上，對施工環(huán)節(jié)所運用到的人員、設備、資金等實施計算分析，一旦進度方案改變，那么有關資源配置信息也會隨著系統(tǒng)進行自動更新[4]。

4.6 在安全管理中的應用

BIM技術真實模擬橋梁施工中的重點工序，降低安全風險。比如，在碼頭吊裝施工，在高空安全危險區(qū)工作的時候，模板會有一定的自由擺動幅度，BIM技術的仿真可以將危險區(qū)域的特定范圍標識出來，之后再調整原始設計，重新調整三腳架支架平臺的寬度，保障施工人員的人身安全。在針對大型CFST拱橋建造的時候，BIM技術可以運用仿真技術構建剛性骨架模型，真實模擬繁雜空間關系與三維圖形連桿數(shù)量，并預覽鋼筋的部位，安裝成效尤為顯著。對于易于出現(xiàn)十分嚴重的部位沖突，要盡快調整與更改設計方案，并實施多次仿真，至結果可行[5]。

5 結語

目前，在橋梁工程施工管理過程，應用BIM技術可以顯著提升施工管理水平與質量。通過BIM技術加大施工階段質量管理，進一步優(yōu)化安全管理，明確施工進度，提升工程經(jīng)濟效益，節(jié)省成本造價。有關工作人員要積極改善創(chuàng)新，加大推廣應用BIM技術的同時，改善施工管理中的不足，全方位提升橋梁工程施工的管理質量，促進我國橋梁事業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展道路。