BIM技術(shù)在烏江特大橋項(xiàng)目施工管理中的應(yīng)用

韓文靜

(中交一公局第四工程有限公司,廣西 南寧 530033)

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,大型、特大型橋梁工程層出不窮,橋梁結(jié)構(gòu)形式愈加復(fù)雜,結(jié)構(gòu)形式不斷創(chuàng)新,給項(xiàng)目管理與現(xiàn)場(chǎng)施工人員帶來更大的挑戰(zhàn)。山區(qū)橋梁工程的建設(shè)不僅涉及復(fù)雜的地理環(huán)境,還包括很多復(fù)雜的工序轉(zhuǎn)換,如高精度定位、拱肋吊裝后操作平臺(tái)安裝等[1-2]。

目前,項(xiàng)目對(duì)人員、材料等管理依舊是分散到各部門進(jìn)行負(fù)責(zé),各部門人員按照要求進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與匯總,并未將數(shù)據(jù)匯集到統(tǒng)一的平臺(tái)內(nèi),當(dāng)需要結(jié)合與匯總時(shí)由于部門溝通與人員變動(dòng)將給項(xiàng)目管理帶來不便。另外,大型橋梁設(shè)計(jì)圖依舊是以二維圖像為主,對(duì)于目前愈加復(fù)雜的橋梁形式僅依靠二維圖紙很難提前發(fā)現(xiàn)其中存在的空間沖突問題,管理人員需花費(fèi)大量時(shí)間了解橋梁結(jié)構(gòu)形式,明白結(jié)構(gòu)物的空間位置,進(jìn)而導(dǎo)致施工進(jìn)度緩慢,增加施工成本[3]。

因此,利用BIM技術(shù)建立項(xiàng)目管理平臺(tái),創(chuàng)建橋梁三維模型,將有助于橋梁項(xiàng)目管理。

1 工程概況

烏江特大橋?yàn)榭鐝?75 m上承式鋼管混凝土拱橋,是德余高速公路全線關(guān)鍵控制性工程。該橋主拱肋采用8根直徑1.4 m鋼管組成的等寬變高(11.4～8.4 m)空間桁架結(jié)構(gòu),空間結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜。主橋構(gòu)件連接采用栓接,安裝容許偏差3 mm,僅憑二維圖紙不僅難以辨識(shí)結(jié)構(gòu)空間的關(guān)系,而且安裝精度不容易控制。

2 BIM技術(shù)應(yīng)用

2.1 利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維化展示

該項(xiàng)目施工難度大,全構(gòu)件采用栓接形式,精度要求高,結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,拱肋吊裝完成后風(fēng)撐與安裝平臺(tái)空間位置狹小,容易產(chǎn)生沖突,且圖紙中各個(gè)構(gòu)件重疊,結(jié)構(gòu)形式不容易理解,給現(xiàn)場(chǎng)施工與管理帶來了許多困難。BIM小組成員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)管理人員反饋和設(shè)計(jì)要求建立烏江特大橋三維模型,如圖1所示。

圖1 烏江特大橋三維模型圖

通過三維模型對(duì)烏江特大橋結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行深入了解,克服設(shè)計(jì)圖中各構(gòu)件重疊的缺點(diǎn),并且清晰地展示結(jié)構(gòu)的空間位置,為烏江特大橋主橋施工帶來便利。

2.2 BIM+數(shù)字項(xiàng)目管理平臺(tái)

常規(guī)項(xiàng)目由于人員流動(dòng)性強(qiáng),無法及時(shí)掌握進(jìn)出場(chǎng)或培訓(xùn)信息;過往有效數(shù)據(jù)記錄難、保存難、共享難等原因,在人員管理、進(jìn)度管理、安全管理、數(shù)據(jù)管理四個(gè)方面耗費(fèi)大量的精力。

項(xiàng)目結(jié)合工程特點(diǎn)與需求建立BIM+數(shù)字項(xiàng)目管理平臺(tái),設(shè)置數(shù)據(jù)可視化、BIM中心、項(xiàng)目配置、安全、試驗(yàn)檢測(cè)管理等模塊,在平臺(tái)中添加橋梁三維模型,并將原材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)間與檢測(cè)結(jié)果、人員進(jìn)場(chǎng)時(shí)間與培訓(xùn)時(shí)間、結(jié)構(gòu)物施工時(shí)間、施工計(jì)劃等數(shù)據(jù)錄入管理平臺(tái)。運(yùn)用BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性,增加結(jié)構(gòu)物與數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián),將結(jié)構(gòu)施工時(shí)間、材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、施工人員等數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來,使項(xiàng)目管理人員能夠隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看,全方面了解施工進(jìn)展,合理規(guī)劃施工組織,對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。減少因數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)述帶來偏差,為施工管理提供便利,降低了項(xiàng)目管理人員工作量。

2.3 三維可視化交底

傳統(tǒng)的技術(shù)交底只是通過施工方案與二維圖紙進(jìn)行交底,交底趨于形式化,不夠簡(jiǎn)單明確,且大型橋梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作人員文化水平不高,不能充分理解圖紙中各結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系,給現(xiàn)場(chǎng)管理帶來很多不便。

該項(xiàng)目拱肋線形要求高,且受到日照、溫差、風(fēng)力等多重因素疊加影響,構(gòu)件連接采用栓接,安裝容許偏差3 mm,首節(jié)段安裝三維姿態(tài)精度保障是大橋成敗的關(guān)鍵。項(xiàng)目為克服此難題研發(fā)了多點(diǎn)約束支架與三維千斤頂組合精調(diào)裝備。然而設(shè)備為項(xiàng)目首創(chuàng),拱肋與設(shè)備間的空間關(guān)系難以判別,且節(jié)段吊裝后需進(jìn)行拱肋操作平臺(tái)吊裝,在平臺(tái)上進(jìn)行高強(qiáng)螺栓安裝、包板焊接等,屬于高空、水上作業(yè),安全風(fēng)險(xiǎn)極高。如操作人員不能理解各結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系,導(dǎo)致節(jié)段在空中進(jìn)行反復(fù)調(diào)整,甚至出現(xiàn)空間位置上的沖突,不僅耽誤施工進(jìn)度,更容易發(fā)生安全事故。對(duì)此,項(xiàng)目運(yùn)用BIM技術(shù)建立三維模型,將支架模型、操作平臺(tái)與拱肋模型進(jìn)行結(jié)合,闡明其中各結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系,根據(jù)三維圖像對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理人員與作業(yè)人員進(jìn)行可視化交底,避免因操作人員無法辨別構(gòu)件空間位置而產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn)。拱肋支架模型如圖2所示,操作平臺(tái)模型如圖3所示。

圖2 拱肋支架模型圖

圖3 拱肋操作平臺(tái)模型圖

3 結(jié)語

通過將BIM技術(shù)運(yùn)用在大橋管理方面,不僅提高了項(xiàng)目部在施工過程中的管理水平,對(duì)于后續(xù)其余特大橋梁運(yùn)用BIM技術(shù)管理起到指導(dǎo)性作用,主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:

(1)通過建立BIM信息化平臺(tái),在信息化平臺(tái)的支持下,各部門間可進(jìn)行信息的實(shí)時(shí)共享和交互,減少信息損耗,避免因人員調(diào)動(dòng)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失,使工作效率大大提高。

(2)建立各結(jié)構(gòu)物的三維模型,闡明其中空間關(guān)系,并且能夠模擬結(jié)構(gòu)物的施工過程,加強(qiáng)施工管理人員對(duì)施工內(nèi)容的理解。加強(qiáng)了施工控制,進(jìn)行可視化交底,能夠在施工前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中不合理之處,及時(shí)進(jìn)行修正,避免因設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致返工處理,達(dá)到減少工作量、節(jié)約施工工期與施工費(fèi)用的目的。

針對(duì)此項(xiàng)目存在的其他工程技術(shù)難點(diǎn),將持續(xù)使用BIM技術(shù)進(jìn)行攻堅(jiān)克難,保障后續(xù)混凝土灌注、拱上立柱安裝等工作正常推進(jìn),力求更好地服務(wù)項(xiàng)目施工管理工作。