公路橋梁施工管理中應用BIM技術的研究分析

姜生 周秀民

摘 要： 在公路橋梁的工程施工管理全面開展實施中，現(xiàn)階段的建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）立體化以及智能化工程管理技術正在被普遍適用于公路橋梁施工。工程管理人員對大體積的公路橋梁基礎設施結構應當合理采用BIM的輔助管理技術，從而實現(xiàn)更加優(yōu)良的工程信息化管理效益，節(jié)約公路橋梁的工程全過程管理資源。因此，探討了在公路橋梁施工過程中全面采用BIM管理技術方法的應用要點。

關鍵詞： 公路橋梁施工 BIM技術 應用 工程管理

中圖分類號： TU753文獻標識碼： A文章編號： 1679-3567（2024）04-0014-03

Research and Analysis of the Application of BIM Technology in the Construction Management of Highway Bridges

JIANG Sheng1 ZHOU Xiumin2*

1.Jilin Chengda Construction Engineering Co.， Ltd.， Siping， Jilin Province， 136000 China； 2.Jilin Communi‐cations Polytechnic， Changchun， Jilin Province， 130012 China

Abstract： In the comprehensive implementation of the construction management of highway bridges， current three-dimensional building information modeling （BIM） and intelligent engineering management technologies are being widely applied to highway bridge construction. Engineering management personnel should reasonably adopt the auxiliary management technology of BIM for the large-scale infrastructure structure of highway bridges to ensure that they can effectively support the realization of better engineering information management benefits and save management resources for the entire process of highway bridges. Therefore， this article explores the key points of the perfect idea of the method of comprehensively adopting BIM management technology in the construction process of highway bridges.

Key Words： Highway bridge construction； BIM technology； Application； Engineering management

近年來，公路橋梁建設獲得了快速發(fā)展。公路橋梁的整體組成結構較為復雜，工程管理的有關負責人員只有充分掌握了創(chuàng)新管理方法和智能技術手段，才能有效避免公路橋梁施工的質(zhì)量隱患。目前，公路橋梁的基本施工操作流程涌現(xiàn)出很多創(chuàng)新舉措，例如：在公路橋梁施工中廣泛采用了建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）智能建模技術，以提升公路橋梁的建設質(zhì)量、技術水平和綜合管理水平。

1 BIM技術運用于公路橋梁施工管理的必要性

1.1 模擬可視化場景

在制訂和落實公路橋梁的具體施工方案時，應用BIM技術，能夠全面模擬施工場景，構建立體化的結構模型。對于公路橋梁的大體積工程設施，采用人工進行分析模擬的傳統(tǒng)技術方法，難以模擬得到精準的道路橋梁立體化結構場景，而且人力資源投入成本較大[1]。因此，采用建構立體化BIM道路及橋梁模型的創(chuàng)新技術方案，更加有益于展現(xiàn)路橋結構的仿真圖景。

1.2 增進人員協(xié)同

公路橋梁屬于大體積的復雜工程結構，在開展公路橋梁的全面施工過程中，各個工序步驟的技術人員必須緊密協(xié)作，以打造高效的工作流程[2]。應用工程BIM建模輔助技術方法，可實現(xiàn)多個工序工種之間的密切配合與協(xié)調(diào)，從而避免缺少工序配合及工序銜接溝通的情況，防止道路橋梁工程各個步驟的施工誤差隱患，進而保障公路橋梁的整體工程質(zhì)量。相關人員可利用實時共享的公路施工數(shù)據(jù)信息平臺，科學應用BIM建模自動化技術，以促進項目的高效推進。

1.3 節(jié)約施工管理成本

公路橋梁的建設施工全過程成本主要包含工程時間成本、設備機械成本、施工材料成本、人力施工勞動成本、工程資金成本等。公路橋梁的整體施工成本將會直接影響到公路橋梁的項目投資建設預期綜合效益[3]?？茖W采取公路橋梁BIM動態(tài)化建模技術，能夠切實降低綜合性的施工開展成本，并有效預防公路橋梁的結構失穩(wěn)、滲漏以及裂縫等質(zhì)量安全事故的發(fā)生。

2 公路橋梁施工管理中的BIM建模方案

2.1 借助軟件來進行工程建模

常用的建模技術手段主要是通過公路橋梁的軟件建模輔助技術平臺實施建模。技術人員采用建模自動化的工程軟件，輔助建模操作工作，確保形成全方位的動態(tài)可視結構模型[4]。目前，可供選擇的建模信息化與自動化軟件種類繁多，負責工程建模的操作技術人員應結合公路橋梁的項目建設基本需求，合理選擇相關軟件。

2.2 構建立體化的3D施工場景模型

在采用3D立體化的公路橋梁模型構建技術時，應運用多個不同視角下的工程結構立體模擬技術，進而獲得良好的道路橋梁模型建構結果。和二維平面形式的模型構建方案對比，運用3D立體模型構建技術，可以準確模擬，實時變化的施工現(xiàn)場狀況，避免公路橋梁的施工監(jiān)督管理出現(xiàn)滯后的情況。從而提高道路橋梁的施工質(zhì)量。

2.3 采用直觀性與動態(tài)化的建模技術方案

可視化的直觀結構模型具有全景建模的優(yōu)勢，可防止工程場景結構的模擬存在視野盲區(qū)。因此，公路橋梁的建模技術人員應當采用特定的建模軟件系統(tǒng)，確保建模的立體動態(tài)結構模型能夠嚴格符合公路橋梁的基本構造特征。在開展公路橋梁的施工過程中，應科學應用動態(tài)建模的技術方案，突破靜態(tài)的工程建模方式，進而促進施工效果的提升。

BIM的公路橋梁施工管理建模軟件界面如圖1所示。

3 公路橋梁施工管理中應用BIM技術的完善措施

3.1 模擬施工方案技術

BIM的路橋立體化與直觀化建模技術具有全面模擬的優(yōu)勢，可以對整個公路橋梁基本組成結構進行動態(tài)仿真。在明確公路橋梁基本組成結構中的模擬施工方案時，應全面、科學地考慮現(xiàn)有布設場地的各項因素，確保經(jīng)過模擬檢測的建設施工具有可行性。

采取BIM自動建模技術，可精細化與直觀化地明確工程造價監(jiān)督以及管理控制方案，通過建構公路橋梁的直觀造價監(jiān)督控制技術模型，客觀判定造價評估以及預算中的實施缺陷，進而進行有效規(guī)避。公路橋梁的工程技術人員應合理選擇具有可行性的技術方案[5]。此外，應用BIM自動建模技術可呈現(xiàn)出公路橋梁的各個主要節(jié)點施工細節(jié)，有效監(jiān)督和控制影響公路橋梁結構施工質(zhì)量的常見風險因素，確保施工效果。

例如：全面搭設與布置公路橋梁的邊坡防護體系，主要應當落實在搭設全方位的框格錨桿穩(wěn)固支撐體系。公路邊坡的施工負責人員首先必須要做好全面的邊坡土體表面部位清理，邊坡表面不得有土體殘渣以及漿液等物質(zhì)。在此基礎上，應當嚴格按照搭設公路橋梁支撐結構的基本施工操作步驟流程，從而有效保證鉆機平臺的施工機械設備能夠安全穩(wěn)定地鉆進施工。水泥砂漿灌注漿液強度指標應當限定在30 MPa以上，同時，漿液配制水灰比要控制在0.5左右。應合理采用機械化鉆頭設備，錨桿鉆探孔徑的尺寸應當限定在60 mm左右。在設計為80 mm左右的錨桿孔徑尺寸時，需保證鉆孔的傾斜角度在30°左右，進而保證鉆孔施工操作方案具有良好的可行性。

3.2 碰撞檢測技術

建設公路橋梁整個施工的開展過程存在復雜性，應采取實時性的結構碰撞測試操作實施方案。公路橋梁的體系組成結構包含容易發(fā)生碰撞沖擊的各個連接點，應依次完成針對各個工程結構點位的碰撞風險全面測試操作。因此，碰撞檢測的自動化與智能化分析技術在公路橋梁的建設施工過程中被廣泛采用。通過應用建模結構軟件，可輔助完成各個環(huán)節(jié)步驟的工程結構碰撞測試，進而有助于及時糾正公路橋梁的施工方案誤差，確保施工準確性。

對于公路橋梁整體結構中的主要鋼筋及次要支撐鋼筋的埋設位置，可能存在某些碰撞或者沖突，因此，為改進和完善施工效果，應做好鋼筋施工過程的碰撞檢測操作。工程技術人員通過開展客觀性的動態(tài)結構測試，可以準確判斷現(xiàn)有的鋼筋碰撞沖突所在區(qū)域位置，進而預防全過程的鋼筋碰撞損失。

3.3 動態(tài)施工監(jiān)督技術

在公路橋梁的現(xiàn)場施工過程中，常存在較多層面的施工操作安全隱患，所以施工承包的單位相關負責人員應嚴格做好綜合性的動態(tài)施工監(jiān)督管理工作。在運用實時性的BIM動態(tài)化施工管理監(jiān)督技術時，應在各個施工步驟階段均有效開展安全隱患檢測操作。通過采取智能化的建模軟件系統(tǒng)，可輔助管理及監(jiān)督動態(tài)施工情況，進而減少工程整體結構安全質(zhì)量缺陷。

在開展公路橋梁大規(guī)模建設項目時，需考慮到工程建設中的工期成本、人工成本與材料采購成本等，而采取實時性的工程進度監(jiān)督管理技術，可以保障公路橋梁達到施工進度指標要求。因此，工程監(jiān)督管理人員應有效采集全方位的3D建模結構數(shù)據(jù)信息，并進行匯總整理，進行制訂規(guī)范化的公路橋梁施工方案。通過動態(tài)把控，還可以防止出現(xiàn)道路橋梁施工安全隱患。

例如：在實施邊坡加固管控的過程中，公路工程的邊坡施工具體負責單位人員應做好全過程的邊坡土體分層測試管理，確保測試邊坡土體的壓實程度。公路邊坡加固的工程檢測人員可以采取自動化的土體壓實程度檢測儀器實施效果測定工作，確保嚴格限定公路邊坡土體結構的最大壓實程度。此外，工程技術人員可以采取分層檢測的工程安全質(zhì)量把控措施，及早發(fā)現(xiàn)公路邊坡中的異常安全風險采取規(guī)避措施，進而提升工程安全質(zhì)量。

4 結語

綜上所述，目前針對公路橋梁的整體結構施工，必須要采用全過程的BIM工程輔助建模技術，以全面統(tǒng)籌大型公路橋梁的施工步驟施工技術要點。通常情況下，大體積的公路橋梁在施工前應模擬形成完整的路橋施工方案，采取立體化的碰撞檢測實踐技術來防止公路橋梁體系中的結構部件不良碰撞風險。公路橋梁的施工單位必須要采取動態(tài)化的BIM施工監(jiān)督技術，進而從根源上防止影響施工安全的風險因素。

參考文獻

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