BIM技術(shù)在市政橋梁施工管理中的應(yīng)用

魯恩宏

祥順建工集團(tuán)有限公司 山東臨沂 276000

BIM的英文全稱是Building Information Modeling，國內(nèi)較為一致的中文翻譯為：建筑信息模型。BIM是一個設(shè)施(建設(shè)項(xiàng)目)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，是用來形容以三維圖形為主、物件導(dǎo)向、建筑學(xué)有關(guān)的電腦輔助設(shè)計(jì)。

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)在我國橋梁的安全性設(shè)計(jì)一直沒有確切的規(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)，未采取措施針對性的進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒有根據(jù)橋梁的實(shí)際狀況、環(huán)境、承載量和年限進(jìn)行考慮，這些因素都會導(dǎo)致橋梁工程在通行之后造成隱患[1]。

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)都需要在各個方面達(dá)到細(xì)致入微，包括橋梁的臺面尺寸，橋梁的高度角度計(jì)算，鋼筋和錨塊之間的角度和長度施工，錨塊在橋梁建設(shè)過程中的放置位置等，數(shù)據(jù)要保證精確。

2 橋梁BIM技術(shù)的特點(diǎn)

現(xiàn)有傳統(tǒng)的技術(shù)手段很難解決以上難題，需要新技術(shù)的研發(fā)。正是因?yàn)闃蛄汗こ痰膹?fù)雜性和各專業(yè)交叉等特點(diǎn)，同時(shí)為保證橋梁工程的安全性，對橋梁工程精細(xì)化管理提出了更高要求。BIM技術(shù)作為一種全新的理念和技術(shù)，為橋梁工程施工技術(shù)和管理技術(shù)的高要求提供比較完善的解決方案。BIM結(jié)合橋梁工程具有以下特點(diǎn)。

2.1 三維可視化

傳統(tǒng)的橋梁施工方案基于二維CAD圖紙，不直觀、不形象，無法以實(shí)體的形象展示出來，易造成審圖錯誤。橋梁BIM技術(shù)為橋梁施工方案的制訂提供了可視化的思路，將以往二維圖紙形式轉(zhuǎn)變成一種三維立體實(shí)物圖，直接呈現(xiàn)在人們面前，有效地提高效果圖互動性和反饋性的可視效果，促進(jìn)項(xiàng)目協(xié)同合作和討論。

2.2 參數(shù)化建模

以三維的形式制作橋梁各部分構(gòu)件，設(shè)置各尺寸參數(shù)，以參數(shù)化形式驅(qū)動各部分大小，實(shí)現(xiàn)一模多用，減少重復(fù)工作量。通過項(xiàng)目的積累，橋梁族庫也會逐步擴(kuò)充，實(shí)現(xiàn)BIM橋梁項(xiàng)目效率的逐步提高[2]。

2.3 協(xié)同性

BIM技術(shù)能貫穿整個項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等環(huán)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的一體化管理，BIM技術(shù)的核心是通過計(jì)算機(jī)三維模型構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫，提供具體的建筑設(shè)計(jì)信息。在橋梁施工過程中，各部門協(xié)同是非常重要的。通過BIM可以搭建協(xié)同平臺，各部分負(fù)責(zé)人在施工過程中遇到問題可以直接在協(xié)同平臺上進(jìn)行協(xié)調(diào)解決，避免了交流困難，對已有問題及時(shí)溝通解決，推動項(xiàng)目施工進(jìn)程。

2.4 數(shù)據(jù)性

BIM模型能夠存儲建筑信息，讓信息與建筑模型結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)建筑模型傳遞信息功能。同時(shí)隨著建筑模型在全壽命周期各過程中的協(xié)同利用，信息量逐步累加和完善。工程人員則可在第一時(shí)間內(nèi)獲得輸出報(bào)表等數(shù)據(jù)，做好以后的技術(shù)交底以及施工管理等工作。

2.5 可出圖性

在BIM環(huán)境中，根據(jù)三維模型生成施工圖，比較方便而且直觀。由于在三維環(huán)境下直接出圖，減少了在二維環(huán)境下出圖建筑物各尺寸不協(xié)調(diào)的失誤。

3 BIM在橋梁施工進(jìn)度管理中的優(yōu)勢

BIM在整個施工進(jìn)度管理過程中有很大的優(yōu)勢。使用BIM技術(shù)，項(xiàng)目建設(shè)的整個過程都是在三維環(huán)境下進(jìn)行的，都是可視化的。項(xiàng)目建設(shè)者不僅可以在三維環(huán)境下觀測到項(xiàng)目的各個部分，還能根據(jù)模型自動生成所需勞動力和各種明細(xì)表等。利用BIM技術(shù)將各項(xiàng)施工工序直觀地展示出來，實(shí)施碰撞檢測后，模擬各個施工方案，為實(shí)際的施工、管理提供參考及依據(jù)。這種在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營等階段項(xiàng)目建設(shè)過程的可視化有獨(dú)到的優(yōu)勢。

BIM技術(shù)改變了傳統(tǒng)的橋梁施工的二維平面管理形式，運(yùn)用4D的形式，把施工過程中所用到的人工成本、原材料以及設(shè)備成本等動態(tài)展現(xiàn)出來。這種施工過程中的信息集成化，為項(xiàng)目中各個利益相關(guān)方提供了交流平臺，便于實(shí)現(xiàn)各個部門協(xié)同工作。BIM技術(shù)極大優(yōu)化了原有的施工流程，提高了進(jìn)度管理水平。主要體現(xiàn)在把當(dāng)前施工進(jìn)度計(jì)劃和施工時(shí)間與空間模型融合，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢查核驗(yàn)，并且基于三維立體模型對施工過程中施工技術(shù)重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行提前模擬，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中可能存在的問題及控制重難點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上做好橋梁施工過程中的預(yù)防及優(yōu)化措施，做好施工質(zhì)量控制和進(jìn)度控制，提高橋梁質(zhì)量和降低成本。此外，BIM技術(shù)的三維模型是立體的、可觀的，對于模擬中存在的問題，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，方便了各部門之間的交流，減少了麻煩。

4 BIM技術(shù)在橋梁施工進(jìn)度管理中的具體實(shí)現(xiàn)

將以上建立的BIM模型導(dǎo)入到Naviworks當(dāng)中，并將時(shí)間維度與三維模型關(guān)聯(lián)起來，形成4D模型用以模擬施工進(jìn)度。關(guān)聯(lián)時(shí)間信息主要依靠Navisworks中的Timeliner功能，可以手動輸入項(xiàng)目進(jìn)度信息，導(dǎo)入外部建立的進(jìn)度計(jì)劃。由于在大型建設(shè)項(xiàng)目中手動輸入信息較多，一般選用Project建立項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃并導(dǎo)入，并且將三維模型與項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃關(guān)聯(lián)，最終形成BIM計(jì)劃模型。進(jìn)行模擬項(xiàng)目的施工過程，并檢驗(yàn)工程進(jìn)展動態(tài)。

通過對各種工作的不同顏色顯示，計(jì)劃任一天的工作內(nèi)容，利于管理者提前對后期工作開展合理規(guī)劃。在BIM模型基礎(chǔ)上，其他軟件能夠反應(yīng)不同時(shí)間階段建設(shè)項(xiàng)目的施工狀況并且通過對比發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的計(jì)劃偏差，并調(diào)整后續(xù)工作和施工計(jì)劃，對于項(xiàng)目按期完成有重要意義。

5 結(jié)語

本文通過對當(dāng)前BIM應(yīng)用現(xiàn)狀的了解，得出BIM在橋梁進(jìn)度管理過程中的應(yīng)用流程和具體實(shí)現(xiàn)，并通過實(shí)際案例的對比分析，表明BIM技術(shù)能夠顯著改善施工管理，優(yōu)化施工過程，提高施工進(jìn)度和質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益顯著。