基于BIM技術(shù)的橋梁可視化施工應(yīng)用探究

李 偉

(山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 運城 044000)

近年來,我國橋梁工程施工規(guī)模的日益擴(kuò)大,使工程人員急需通過可視化施工來提高橋梁的施工質(zhì)量,而BIM技術(shù)的出現(xiàn),則恰好滿足了工程人員的這種可視化施工需求。BIM技術(shù)是一種能夠?qū)こ添椖窟M(jìn)行三維建模的技術(shù)手段,由于其出現(xiàn)時間較短,因此尚未真正應(yīng)用于橋梁施工,不過該技術(shù)所具備的發(fā)展前景卻令人們所矚目,因此,探討橋梁工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用來實現(xiàn)可視化施工是具有重要意義的。

1 基于BIM技術(shù)的橋梁可視化施工技術(shù)

1.1 可視化施工技術(shù)的層次架構(gòu)

在橋梁施工中,BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)施工過程與施工效果的可視化,其是通過構(gòu)建三維模型來實現(xiàn)其可視化功能的。BIM技術(shù)是采用相應(yīng)的軟件應(yīng)用平臺來進(jìn)行可視化操作的,在BIM系統(tǒng)中,其層次架構(gòu)主要包括數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層以及平臺層三個層次。在數(shù)據(jù)層中,其實質(zhì)上是一種數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫能夠?qū)λ嘘P(guān)于橋梁施工的工程信息進(jìn)行存儲,例如施工過程信息、構(gòu)件物理信息以及尺寸信息、進(jìn)度信息等。平臺層是把數(shù)據(jù)層中的全部信息進(jìn)行相應(yīng)的分析與組合,平臺層的常用軟件包括DELMA、Novisworks等。應(yīng)用層是BIM技術(shù)各種功能實現(xiàn)的關(guān)鍵,其共包括施工碰撞檢測、施工優(yōu)化、各種應(yīng)用端以及動態(tài)管理這四類子系統(tǒng)組成,這能夠使BIM技術(shù)在橋梁可視化施工中,能夠根據(jù)施工實際情況來進(jìn)行成本管理、施工碰撞檢查、資源配置計劃編制以及施工進(jìn)度管理等工作。

1.2 可視化施工技術(shù)的應(yīng)用流程

相比于以往的施工技術(shù),BIM技術(shù)有著很大的區(qū)別,由于橋梁施工過程中需要涉及到龐大的工作量,而且工程項目的自身結(jié)構(gòu)也非常復(fù)雜,因此將BIM技術(shù)應(yīng)用于其中是有很大價值的。BIM技術(shù)在實現(xiàn)橋梁的可視化施工中,其應(yīng)用流程共包括三個步驟：首先,需要根據(jù)橋梁的實際施工數(shù)據(jù)來利用CAD軟件進(jìn)行繪圖,然后根據(jù)繪制的CAD圖紙來構(gòu)建三維模型,通過碰撞檢查來驗證設(shè)計圖紙的合理性。其次是根據(jù)設(shè)計圖紙中的相關(guān)信息以及三維模型中的各類信息來建立橋梁結(jié)構(gòu)模型,并對施工過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行完善。最后,在把構(gòu)建的橋梁結(jié)構(gòu)模型在動態(tài)管理系統(tǒng)中進(jìn)行導(dǎo)入,然后通過可視化形式將其施工管理流程進(jìn)行展現(xiàn)出來。

2 基于BIM技術(shù)的橋梁可視化施工應(yīng)用探究

2.1 前期應(yīng)用準(zhǔn)備

某橋梁于2017年4月份正式開始施工,該橋梁總長度為600m,在施工之前,需要考察當(dāng)?shù)氐娜宋臍夂驐l件以及現(xiàn)場實際施工條件,以此確定工程規(guī)模,然后方可編制合理的施工方案,在BIM技術(shù)應(yīng)用中,需要進(jìn)行技術(shù)和管理兩個層面來實現(xiàn),采用BIM技術(shù)來對橋梁工程的可視化模型進(jìn)行展示,然后通過模型中的相關(guān)信息來優(yōu)化和協(xié)調(diào)各個施工環(huán)節(jié)。

2.2 可視化施工技術(shù)的應(yīng)用細(xì)節(jié)

橋梁工程施工中,采用BIM技術(shù)來實現(xiàn)可視化施工目標(biāo),需要進(jìn)行三個方面的應(yīng)用,一方面是在三維建模中的應(yīng)用,另一方面是在布置施工場地時的應(yīng)用,最后是對施工模型進(jìn)行構(gòu)建時的應(yīng)用。在三維建模時,依據(jù)橋梁工程的設(shè)計圖紙,利用BIM軟件對其三維立體模型進(jìn)行了構(gòu)建,并在構(gòu)建時對模型中所包含的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗證與梳理,然后進(jìn)行可視化展示,使工程人員能夠直觀的理解設(shè)計圖紙的意圖,同時根據(jù)三維立體模型中包含的各種材料信息來快速估算出工程用料量,以實現(xiàn)對工程造價的準(zhǔn)確評估,同時還能為工程材料的采購提供幫助。在布置施工場地時,通過三維立體模型來對橋梁工程各個結(jié)構(gòu)所處的位置及其占地情況進(jìn)行分析,以便于優(yōu)化橋梁工程中各個設(shè)備設(shè)施的布置情況。在模擬施工流程時,需要根據(jù)構(gòu)建的橋梁三維立體模型來對其施工過程進(jìn)行提前預(yù)演和模擬,以便于找出其中存在的重難點,并針對施工過程中所發(fā)現(xiàn)的問題提出相應(yīng)的改進(jìn)與預(yù)防措施,以此實現(xiàn)對施工方案的優(yōu)化。

2.3 可視化施工管理

在橋梁的可視化施工中,BIM技術(shù)的應(yīng)用使其管理工作打破了原有的二維平面管理模式,施工中所產(chǎn)生的各種動態(tài)信息可采用4D形式進(jìn)行展示橋梁可視化施工具備六個核心功能,分別是可視化交底、成本管理、物料管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理以及施工模擬。在可視化交底中,BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠使構(gòu)建的橋梁三維立體模型通過視頻拍攝的形式借助于平臺分享給施工人員。在成本管理中,根據(jù)三維立體模型中的施工計劃信息和實際進(jìn)度進(jìn)行對比,即可推算出橋梁工程成本的實際投入情況是否發(fā)生偏差。在進(jìn)度管理中,對模型實際進(jìn)度與計劃進(jìn)度進(jìn)行核對來檢查進(jìn)度執(zhí)行情況。在物料管理中,可在BIM模型中引入材料屬性信息,并在施工材料中貼上包含有材料信息的二維碼,即可通過掃碼快速了解材料在橋梁結(jié)構(gòu)中的所處位置及用料情況。在施工模擬和質(zhì)量管理中,利用模型來模擬施工過程,明確施工不合理之處,然后采用相應(yīng)措施來予以完善。

3 結(jié)語

綜上所述,BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對橋梁的可視化施工目標(biāo),有效滿足了工程人員的可視化施工要求,使橋梁施工質(zhì)量得以大幅提高,在上文中也充分說明了BIM技術(shù)在橋梁施工中所體現(xiàn)的應(yīng)用價值。