BIM在橋梁施工中的應用研究

李花磊

濟南金衢公路勘察設計研究有限公司 山東 濟南 250102

引言

將BIM技術科學高效應用在橋梁工程建設中,能夠最大程度提升橋梁工程的施工質量和效率,實現橋梁工程的模擬化、可視化以及協(xié)調性施工管理目標。因此,橋梁工程施工單位要充分發(fā)揮出BIM技術的作用,嚴格督促施工人員規(guī)范操作應用該項技術,有效保障橋梁施工的安全穩(wěn)定性。

1 BIM技術的優(yōu)勢和應用特點

BIM技術的優(yōu)勢和應用特點具體體現在以下方面：(1)可視化。在橋梁工程運行過程中,BIM技術能夠對全過程進行可視化操作,操作要點主要體現在橋梁梁體內部結構、施工方案、具體施工技術等方面。(2)參數化。在應用BIM技術的過程中,根據參數化要點做好建模工作,確保各項信息銜接操作的有效性,在一次創(chuàng)建后可以進行重復使用,在某一過程遇到問題的情況下,只需要對部分內容進行修改,就能夠做好智能化聯(lián)動操作。(3)加快工程進度。BIM技術的應用根據施工方案要求,有效調整施工進度,確保項目進行的協(xié)調性。(4)節(jié)省成本。BIM技術的有效應用,可以滿足施工設計方案要求,在施工操作過程中準確控制成本,并建立完善的運算體系,估算所需成本,確保資源配置的合理性。

2 BIM在橋梁施工中的應用現狀

BIM技術已經成為建筑設計和施工中的重要工具,并且發(fā)揮了顯著的作用。隨著我國交通建設的不斷推進,越來越多地理條件復雜的地區(qū)開始進行橋梁施工建設,由于施工區(qū)域地理環(huán)境限制,很多橋梁工程施工難度較大,而BIM技術的應用極大減小了施工難度,促進了橋梁施工質量和安全性的提升。同時,國家有關部門也出臺了相關政策推動建筑行業(yè)信息化水平的提升。在這一背景下,BIM技術在橋梁施工中發(fā)揮了巨大的作用,但是仍然需要進一步的推廣普及。

3 BIM技術在橋梁施工中的具體應用

3.1 施工方案擬定與優(yōu)化 BIM技術能夠提供全面、詳細的橋梁信息模型,橋梁結構與施工模式之間的聯(lián)系十分密切,在施工方式發(fā)生變化時,橋梁配筋、形態(tài)都會改變。在施工方案擬定、優(yōu)化時,設計人員需要應用BIM技術,在施工階段針對各個環(huán)節(jié)進行模擬,充分控制橋梁施工過程。例如,在橋梁工程施工過程中,設計人員可以利用有限元模型,針對橋梁結構的安全性進行分析,呈現各項施工方式的差異性和復雜性,以此為基礎合理編寫施工方案,為后續(xù)橋梁工程施工的有序進行提供支持,提升施工的整體質量和效率。

3.2 數字化施工 應用BIM中的橋梁模型,既可以直接服務于橋梁施工的各個環(huán)節(jié),也可以為橋梁施工中各參與方建立起溝通的渠道,對施工過程中產生的相關數據信息進行獲取、交換、加工。通過BIM與數字化的部署以及兩者的結合,使施工方與加工方可以做到雙方信息傳遞的實時性和準確性；對于常見構建加工信息的高度共享,可最大化提高部署效率；構建按時按質量生產、安裝的一體化運作,使整個橋梁的施工得到有效的管控。

3.3 工程進度管理 在工程施工中,進度管理也是工程管理的重要內容,但是在實際的施工過程中會遇到各種各樣的問題,很難對施工進度進行精確控制管理。而進度管理不僅僅影響到工程施工,還會對工程成本產生影響,精確控制進度是每一個工程企業(yè)都應當重視的問題。BIM技術的仿真模擬不局限于工程自身,還可對人員配置、設備運用、環(huán)境影響等進行綜合模擬,工程管理者可在BIM中模擬施工的全過程,明確工程管理的各個細節(jié),從而避免一些不必要的問題,最終有助于實現工程進度的精確管控。同時BIM技術獨到的動態(tài)模擬可以做到一邊施工一邊調整細節(jié),尤其是BIM對時間維度的模擬可加入環(huán)境因素的測算,對于工程資源分配、工程人員配置、工程時間運用均有所幫助,有助于工程施工效率的提高。

3.4 一體化協(xié)作 在橋梁施工過程中,運用BIM技術可實現協(xié)同一體化作業(yè),保證施工科學合理化,是提升橋梁工程中各環(huán)節(jié)效率的重要手段。BIM一體化協(xié)作功能的應用,主要體現在橋梁施工過程中各參與方的分工合作以及傳遞相關聯(lián)的數據,從而達到一體化作業(yè)的目的,極大提升橋梁施工的運作管理水平。在項目施工過程中,某一事項會關聯(lián)到多個參與方,如施工方案的變更由設計方、建設方和施工方直接管理,當施工方案有任何變動,通過BIM一體化協(xié)作功能,其他參與方會根據約定流程,第一時間處理因施工方案變更帶來的相關工作的變動。

3.5 施工監(jiān)控管理平臺 企業(yè)應積極進行統(tǒng)一的管理平臺的開發(fā),根據施工現場實際情況的施工設計等內容,借助BIM技術構建統(tǒng)一的管理平臺,使各部門、單位可以通過統(tǒng)一的管理平臺上傳和獲取橋梁模型和數據信息,以此為基礎進行智能終端App的開發(fā)。在此過程中,一方面要在橋梁結構上設置傳感器,為應力、標高測量提供便利,并將測量結果上傳到管理平臺。另一方面,要在管理平臺上設置自動報警程序,當檢測結果出現異常數據,超出設置的安全范圍時,自動報警程序將會啟動,及時對監(jiān)控管理人員發(fā)出警示,以便設計人員及時改進施工方案,保證實際施工符合設計圖紙和施工方案要求,確保橋梁工程的整體質量和安全性,延長橋梁運營壽命。其中要特別關注的一項工作內容就是對傳感器開展編碼。為了將模型和監(jiān)測數據一一對應,使BIM技術的模型呈現出更好的可視化效果,應結合傳感器的位置和功用開展編碼工作。編碼時應采取固定的方法和模式,以便編碼和數據能夠更好地被計算機處理。傳感器編碼必須具備規(guī)律性并且一一對應,不能出現重復的現象,否則計算機將無法準確識別編碼對象,難以確定數據的正確含義。另外,還必須保證編碼能夠正確識別,并在管理平臺上校準傳感器信息。

4 結語

橋梁工程是一種特殊的建筑結構,具有構件多、結構設計復雜、施工環(huán)境復雜多變和施工難度大等特點,將BIM技術引入橋梁工程,則必然會加快橋梁的工業(yè)化和信息化進程。保證施工的進度,使橋梁施工可以順利完成,降低工程施工成本,提高橋梁行業(yè)的工程質量和安全性能。