高架橋施工管理重點(diǎn)及對(duì)策

郭佩

摘 要：高架橋，即架空道路，是為緩解城市交通擁堵問(wèn)題而出現(xiàn)的一種道路形式，高架橋工程由于其特殊的施工區(qū)域、短暫的施工周期和復(fù)雜的施工條件，使其施工管理問(wèn)題日漸突出，施工安全隱患相比同類型項(xiàng)目也較多。本文通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)高架橋項(xiàng)目施工過(guò)程中存在的普遍性問(wèn)題進(jìn)行分析，提出了高架橋施工各階段的具體對(duì)策，并結(jié)合技術(shù)發(fā)展，提出將BIM模型應(yīng)用到施工管理中，并分析了其可行性和必要性，對(duì)高架橋施工管理的發(fā)展進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高架橋;施工管理;BIM

中圖分類號(hào)：U445.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 前言

根據(jù)2017年12月1日實(shí)施的《公共服務(wù)領(lǐng)域英文譯寫(xiě)規(guī)范》，高架橋主要分為Overpass和Viaduct兩類，前者專指城市中跨越道路的橋梁，后者則指跨越深溝峽谷以代替高路堤的橋梁。

隨著國(guó)內(nèi)城市人口急劇增加，家用車輛數(shù)目急速增加，平面立交的刀口造成車輛堵塞和擁擠，需要通過(guò)修建立交和高架道路形成多層立體的布局，從而緩解城市交通擁堵問(wèn)題。

結(jié)合中國(guó)城市發(fā)展現(xiàn)狀，高架橋建設(shè)在目前的城市發(fā)展中處于不可動(dòng)搖的地位。中國(guó)目前擁有現(xiàn)代橋梁總數(shù)超過(guò)100萬(wàn)座，21世紀(jì)人類新建的世界前100名高橋中，中國(guó)有90座，其中包括北盤江大橋（世界最高的橋梁）、港珠澳大橋（世界最長(zhǎng)的沉管隧道、世界跨海距離最長(zhǎng)的橋隧組合公路）;山城重慶更是世界橋梁之都，有超過(guò)1.3萬(wàn)座橋。

由于高架橋本身的特殊性，建設(shè)常常伴隨著施工工期緊、高空作業(yè)危險(xiǎn)性較高、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，工程位置常位于人口密度大的城市中心區(qū)域等問(wèn)題，其施工難度及可能出現(xiàn)的問(wèn)題往往多于同類型的建筑工程項(xiàng)目，在施工過(guò)程中也伴隨著安全施工，甚至可能導(dǎo)致人員大量傷亡，根據(jù)《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于2019年房屋市政工程生產(chǎn)安全事故情況的通報(bào)》，2019年全國(guó)共發(fā)生市政工程生產(chǎn)安全事故773起，死亡904人，可見(jiàn)，高架橋建設(shè)的施工管理在市政工程建設(shè)中尤為重要。

1 各施工階段問(wèn)題及對(duì)策分析

1.1 樁基施工

樁基施工是指對(duì)建筑物基礎(chǔ)的施工過(guò)程，樁基由樁和樁承臺(tái)組成。由于市政工程施工區(qū)域人員密集、地下管線眾多（自來(lái)水、污水管網(wǎng)及天然氣管線、高壓電纜、通信電纜、光纜等），部分老城區(qū)地下管線資料匱乏，造成樁基施工難度增加，容易造成地下管線破壞，帶來(lái)嚴(yán)重后果，如污水管網(wǎng)破裂造成污水上涌、流入水庫(kù);天然氣管線破壞引起火災(zāi)等事故等。

結(jié)合理論研究和以往工作經(jīng)驗(yàn)，樁基施工需要考慮以下幾個(gè)方面：

（1）樁基施工前，應(yīng)復(fù)核設(shè)計(jì)文件和城市規(guī)劃文件，確認(rèn)城市地下管線的位置和深度，保證理論與實(shí)踐相結(jié)合，最大限度減少施工風(fēng)險(xiǎn)。（2）樁基施工過(guò)程中，應(yīng)保證每孔必探，并有專人記錄，探測(cè)深度不小于4 m，如遇可疑情況，可適當(dāng)增加探測(cè)深度至6 m左右，減少和避免因地下管線的破壞引發(fā)的安全事故。此外，在樁基施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)配置專門的技術(shù)人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)工作審查，以便遇到突發(fā)狀況時(shí)能以最快、最有效的方式應(yīng)對(duì)。（3）樁基成型后，采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施進(jìn)行防護(hù)。

1.2 承臺(tái)施工

承臺(tái)施工是建設(shè)工程中危險(xiǎn)性較高的施工過(guò)程，承臺(tái)開(kāi)挖可能因邊坡支撐不足造成坍塌事故，從而引發(fā)人員傷亡。

根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在承臺(tái)施工過(guò)程中應(yīng)考慮邊坡和放坡的支護(hù)工程，保證在正常施工作業(yè)強(qiáng)度下不會(huì)發(fā)生坍塌事故，具體有型鋼支護(hù)、打鋼板樁等方式。

1.3 墩柱施工

墩柱主要涉及坍塌事故和高空作業(yè)兩方面的問(wèn)題，在施工過(guò)程中應(yīng)考慮到：

（1）墩柱施工過(guò)程中，應(yīng)注意避免坍塌事故。（2）規(guī)范墩柱施工作業(yè)平臺(tái)，按照《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ80-2016）的要求進(jìn)行施工，施工前為員工做好高空作業(yè)安全技術(shù)教程，并進(jìn)行嚴(yán)格考核，避免因操作不規(guī)范造成的不必要的傷亡事故。

1.4 澆筑施工

在現(xiàn)場(chǎng)澆筑鋼筋混凝土箱梁施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，主要存在以下幾個(gè)方面需要注意：

（1）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行搭設(shè)、驗(yàn)收，保證現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中模板支撐系統(tǒng)的安全性。（2）保證作業(yè)規(guī)范，做好消防措施。（3）做好施工安全教育和相應(yīng)的防護(hù)措施，避免高空墜落等事故的發(fā)生。

2 BIM在施工管理中的應(yīng)用

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡(jiǎn)稱BIM）是由完全和重組信息構(gòu)成以支持新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)管理，并由電腦應(yīng)用程序直接解釋的建筑或建筑工程信息模型，是涵蓋了幾何學(xué)、空間關(guān)系信息、地理信息系統(tǒng)、各種建筑組件的性質(zhì)及數(shù)量等信息的工程模型，目前BIM的構(gòu)建主要通過(guò)Autodesk公司的Revit、3ds Max及Bentley公司的Everything 3D等軟件進(jìn)行，不同于2D圖件，3D模型可較為直觀的反映工程項(xiàng)目的各個(gè)信息，同時(shí)可將更多的信息賦予到建筑模型當(dāng)中，由于其便利性和準(zhǔn)確性，逐步被廣泛應(yīng)用于各個(gè)建筑工程項(xiàng)目中。

由于高架橋項(xiàng)目的特殊性，其工程涉及專業(yè)領(lǐng)域較廣，影響因素較多，且城市規(guī)劃資料輸入影響較大，因此在高架橋項(xiàng)目施工過(guò)程中引入BIM模型并應(yīng)用到施工管理中較為合理可行。

2.1 BIM模型管理

BIM模型不僅僅是傳統(tǒng)的三維建筑模型的構(gòu)建，而是以工程項(xiàng)目的三維主題與環(huán)境信息結(jié)合，同時(shí)將結(jié)構(gòu)、電氣等不同專業(yè)統(tǒng)合，直觀反映在三維模型當(dāng)中，為項(xiàng)目正?？煽渴┕ぬ峁l件。

通常情況下，高架橋工程的BIM模型構(gòu)建分為以下幾個(gè)步驟：

（1）城市模型的建立，通過(guò)無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù)對(duì)項(xiàng)目周邊環(huán)境進(jìn)行拍攝調(diào)查，并利用航測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維實(shí)景建模，可在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)城市三維模型的構(gòu)建，可在項(xiàng)目方案階段對(duì)項(xiàng)目建設(shè)中的影響因子進(jìn)行預(yù)判分析，規(guī)避碰撞。（2）城市信息的導(dǎo)入，在有充足城市規(guī)劃信息支撐的條件下，可建立城市信息庫(kù)，將城市地下信息導(dǎo)入BIM工程庫(kù)中，可直觀反映城市地下管線等敏感因子，同時(shí)在施工前可有效規(guī)避樁基施工過(guò)程中破壞地下管線的問(wèn)題。（3）工程建模數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，通過(guò)建立有效的數(shù)據(jù)庫(kù)，將工程建設(shè)中的用料規(guī)格、預(yù)制構(gòu)件等信息建立成庫(kù)，可為施工階段提供有效依據(jù)。（4）工程主體模型的構(gòu)建與輸入，在數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建完成后，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行模型構(gòu)建，然后導(dǎo)入城市信息，可直觀反映碰撞信息，且減小配筋圖的識(shí)別難度，有效減少施工過(guò)程中因圖紙交流而造成的工程延期問(wèn)題。（5）圖紙輸出和BOQ（Bill of Quantity）的輸出，BIM模型方便之處在于既可從三維層面直觀反映工程項(xiàng)目主體，又可轉(zhuǎn)化為二維圖紙方便施工現(xiàn)場(chǎng)的使用;此外，由于BIM模型建立過(guò)程中每個(gè)構(gòu)件都可賦予特定的屬性，因此可統(tǒng)計(jì)輸出工程建設(shè)中的BOQ，方便采購(gòu)和施工現(xiàn)場(chǎng)的分類管理。

2.2 BIM模型在施工管理中的應(yīng)用

（1）各專業(yè)的良好合作，通過(guò)將不同專業(yè)的三維模型整合到一起，直觀的反映出碰撞信息問(wèn)題，可較早發(fā)現(xiàn)工程中可能出現(xiàn)的各專業(yè)設(shè)施碰撞問(wèn)題，并在設(shè)計(jì)階段有效規(guī)避部分問(wèn)題，使施工階段現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整減少，有效減少項(xiàng)目工期。（2）BOQ清單的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，可有效規(guī)避施工現(xiàn)場(chǎng)的材料缺失或采購(gòu)錯(cuò)誤問(wèn)題，并且通過(guò)BOQ清單，可輔助施工現(xiàn)場(chǎng)材料管理，可通過(guò)為每個(gè)構(gòu)件編號(hào)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)焊接準(zhǔn)確，減少現(xiàn)場(chǎng)工程指導(dǎo)的成本。（3）通過(guò)4D可視化的動(dòng)態(tài)施工模擬，可提升施工預(yù)算的精度和施工效率。（4）通過(guò)提高設(shè)計(jì)精度，可輔助優(yōu)化道路、管線、交通標(biāo)志牌和橋梁聲屏障等信息，確保實(shí)際施工完成后沒(méi)有視線遮擋等問(wèn)題。

綜合上述條件，將BIM應(yīng)用到高架橋施工管理中是優(yōu)化施工管理的可行措施。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)分析高架橋工程項(xiàng)目在施工過(guò)程中存在的危險(xiǎn)因素及施工各階段存在的隱患，針對(duì)性的提出可行的管理方案，最后通過(guò)分析BIM模型的優(yōu)勢(shì)和在施工管理過(guò)程中起到的積極作用，提出了將BIM模型更有效的應(yīng)用到施工管理中的方案，雖僅限于理論分析，但其應(yīng)用到實(shí)際中仍有很多亟待開(kāi)發(fā)的功能。在今后的城市高架橋施工過(guò)程中，應(yīng)順應(yīng)科技發(fā)展的形勢(shì)，將BIM技術(shù)與工程各階段結(jié)合起來(lái)，達(dá)到施工管理的嚴(yán)謹(jǐn)和高效。

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