BIM技術在公路橋梁施工管理中的應用

楊曉劍

（中交第二公路工程局有限公司隧道工程公司）

1 引言

城市間的政治、經濟、文化往來發(fā)展越來越密切，而公路橋梁作為連接城市間的主要樞紐，其施工質量直接影響出行人的人身安全，同時影響社會經濟的穩(wěn)定發(fā)展。在公路橋梁施工中，我國政府不斷引入先進的施工技術和管理技術為其整個施工質量提供技術保障，其中BIM技術的應用，一定程度上提高了公路橋梁施工管理的水平，推動了該項目施工的穩(wěn)定開展，同時對整個行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來了積極影響。

2 BIM技術在公路橋梁施工管理中的應用優(yōu)勢及意義

2.1 BIM技術在施工管理中的應用優(yōu)勢

2.1.1 具有多角度可視化的優(yōu)勢

將BIM技術應用到公路橋梁施工管理中，可借助該技術的優(yōu)勢建設3D立體模型，通過對模型中呈現(xiàn)的相關內容進行全面分析，及時發(fā)現(xiàn)施工方案中存在的問題，然后對其進行可視化的優(yōu)化。其中3D立體模型的建立是以實際工程的施工情況為原型，在三維虛擬平臺中建立的建筑模型，然后通過三維立體空間對工程項目的各階段施工進行可視化管理，通過建筑模型將公路橋梁施工過程進行全方位且多角度的呈現(xiàn)，為項目的施工提供了便利條件。

2.1.2 具有多元化模擬的優(yōu)勢

通過BIM技術進行模型構建時，不僅需要考慮工程中涉及的幾何形狀，還需考慮其功能構件的具體功能和性能，同時還可以對施工進度進行模擬試驗。簡單來講，就是利用該技術可以對公路橋梁施工的實際施工場景進行全方位模擬操作，同時還能通過立體模型對實際施工中遇到的難點進行優(yōu)化，通過模擬各種優(yōu)化方案，最終選擇可行性較高的解決方案，提高施工質量，保證施工進度[1]。

2.1.3 實現(xiàn)了多方的協(xié)調合作

眾所周知，公路橋梁項目是一項大型的施工項目，施工過程復雜且煩瑣，同時在施工中會涉及多個單位，如果各單位之間未做好協(xié)調交流工作，則可能影響施工質量，延誤施工進度[2]。而BIM技術的應用，構建了一個較為完整的建筑信息模型，通過建筑信息模型中的協(xié)調性服務功能，為各單位提供了不同階段的施工信息內容和相關數(shù)據(jù)，便于各單位及時了解整個項目的施工情況，同時實現(xiàn)施工數(shù)據(jù)信息的共享，促進了多方的協(xié)調合作。

2.2 BIM技術在項目施工管理中的應用意義

其一，BIM技術手段應用在確保施工有序展開的同時，也使施工質量滿足相關標準，工程造價和進度也能得到有效控制；其二，相關工作人員的業(yè)務能力也有所提升，工程造價更加合理，這就為工程造價全過程和精細化管控提供有利條件，施工單位效益也得到一定保障；其三，BIM技術在施工管理中應用時，可以借助其自身特點并結合項目實際施工情況建立與之相匹配的3D立體模型，從而實現(xiàn)項目設計時期設計圖紙的可視化，便于設計人員及時發(fā)現(xiàn)設計圖中的不足之處，然后通過在模型中完善的設計方案，最終選擇切實可行的優(yōu)化方案，降低了因設計圖紙的原因而造成施工事故的概率。

3 BIM技術在公路橋梁工程管理中的具體應用

3.1 創(chuàng)建可視化的3D模型

BIM技術的合理應用，不僅提高了信息化的應用程度，還減少人力和財力的投入，實現(xiàn)了工程造價成本的合理控制。

①在公路橋梁工程管理中應用BIM技術，可以借助該技術的特點結合工程施工的實際情況創(chuàng)建可視化的3D模型，進而加快各階段施工數(shù)據(jù)信息傳輸與反饋的速度，提高了管理效率。

②工程管理人員還可結合項目的設計圖紙，將其平面圖轉變?yōu)?D立體結構的模型，通過立體模型讓工程管理人員及施工管理人員對整個項目的基本構造、規(guī)格、施工材料及施工工藝等重要信息進行全面了解，同時通過立體結構模型還能及時發(fā)現(xiàn)設計圖紙中潛在的安全隱患，并借助可視化的優(yōu)勢進行設計圖紙的不斷優(yōu)化，從而提高設計圖紙的質量。

③工程技術人員還可通過BIM技術展示工程施工的整個模擬過程，在模型展示的過程中與其他技術人員和管理人員進行技術交流，對模型展示中呈現(xiàn)出的問題進行緊急討論，制定合理的改善方案，提高施工人員的施工效率，同時確保工程施工質量[3]。

3.2 構件空間碰撞檢測

設計師在對公路橋梁工程進行圖紙設計時，未重點關注鋼筋體積設計，從而導致工程在具體施工中經常出現(xiàn)一系列鋼筋質量問題，比如主筋或預埋件與鋼筋位置發(fā)生沖突，從而增加了施工難度，嚴重影響工程結構的施工質量。

若在設計公路橋梁工程施工圖紙時引入BIM技術，則可通過創(chuàng)建3D立體模型，對公路橋梁結構構件空間位置的碰撞情況進行全方位檢查。如果在3D立體模型的展示中發(fā)現(xiàn)主筋與預埋鋼筋位置和預埋件與鋼筋位置出現(xiàn)沖突的情況，工程設計人員可以在3D立體模型中模擬工程建設過程，尋找解決以上問題的方案，并且在具體施工之前完成施工圖紙的變更（見圖1）。如果解決方案影響到建設單位的利益，則需與建設單位及時取得聯(lián)系，經過溝通交流后，對原有的設計方案進行合理調整，盡量減少因構件空間位置碰撞問題而出現(xiàn)返工現(xiàn)象[4]。

圖1 構建空間檢測示意圖

3.3 場地布設活動中的應用

在工程建設中，場地布設施工也經常會出現(xiàn)不同程度的問題，而之所以會出現(xiàn)這樣的情況，很大程度上都和相關工作人員對施工現(xiàn)場以及工程實際不了解有關。如果在該工作環(huán)節(jié)中應用BIM技術，其本身的可視化、立體性特征就可以讓設計人員更加全面了解施工實際情況，從而對現(xiàn)場形成更加清晰的認知，實現(xiàn)施工場地合理布設，同時使整個施工工藝得以優(yōu)化。

在公路橋梁工程施工管理中應用BIM技術，可以實現(xiàn)對整個工程施工計劃的模擬，整個模擬過程既不影響正常交通運行，也不影響實際施工的需求，同時實現(xiàn)了資源的合理配置，對提高施工管理效果具有積極作用。此外，管理人員在對交通疏導方案進行改革優(yōu)化時，可利用BIM技術的優(yōu)勢對優(yōu)化后的方案進行模擬，對工程建設中涉及的各種標牌和臨時設施等進行標準化模擬實驗，推動工程施工場地布設工作的有序展開，提高整個工程建設的科學性和合理性。

3.4 施工方案模擬中的應用

通過BIM技術的應用，可以實現(xiàn)對橋梁工程可視化的施工方案模擬和施工技術交底。在此基礎上，當工程管理人員對橋梁工程中比較復雜的施工環(huán)節(jié)進行方案制定時，可結合BIM技術的優(yōu)勢，對該施工環(huán)節(jié)中應用到的施工技術進行可視化模擬，從而讓該環(huán)節(jié)中的施工人員全面掌握與之相關的施工信息。當施工人員經過優(yōu)化后施工方案指導后，使其在施工中嚴格遵守施工標準，并在施工過程中充分發(fā)揮自己的專業(yè)價值，保證工程施工質量[5]。

其中動畫模擬作為實現(xiàn)施工指導中的主要方法，其在具體應用中不僅能夠對公路橋梁工程的整體造型和結構的整體布局進行剖析，還有助于相關管理人員對工程設計結構產生全面且系統(tǒng)的認知。比如，某工程在具體施工中進行土墩承臺施工方案設計時，需要結合動畫模擬技術為技術人員和施工人員進行全過程的施工模擬，在施工模擬過程中需重點分析施工間距、施工流程和支撐結構等內容，只有技術人員和施工人員掌握以上施工重點，才能使其在實際施工中嚴格按照施工標準及施工工藝特點有序開展施工，進而提高施工效率。

3.5 進度、質量和安全管理中的應用

因公路橋梁工程的構件種類較多，且整體施工過程十分復雜，所以為了提高工程施工管理水平，相關管理人員需要重點分析如何將BIM技術的應用價值發(fā)揮最大，并探索在創(chuàng)建3D模型的過程中如何做到施工材料、施工隊伍、施工成本和施工進度的合理調配。

BIM技術在公路橋梁工程施工中應用時，首先，需要做好采集信息的工作，因此需要施工單位提取施工合同和施工圖紙中與項目相關的重要信息，如施工節(jié)點、施工材料、施工設備和施工條件等等。然后，根據(jù)收集到的信息創(chuàng)建3D立體模型，并將不同項目的信息進行編碼保存，模擬施工過程，從而推測施工所需工期，制定合理的施工進度計劃。最后，按照施工進度計劃開展施工，如若在具體施工中因某種因素影響了施工進度，則需工程技術人員及時通過3D立體模型對施工進度計劃進行調整，同時確保施工計劃調整后的合理性。

BIM技術在工程質量管理中應用時，利用該技術的優(yōu)勢實現(xiàn)對各項目施工現(xiàn)場的可視化模擬管理，與工程相關的管理人員可通過BIM技術創(chuàng)建的三維立體模型及時發(fā)現(xiàn)項目施工中潛在的施工問題，并通過模擬施工流程，對施工方案進行優(yōu)化，從而提高施工質量。

BIM技術在工程安全管理中應用時，可憑借BIM技術中自帶的安全風險評測工具對模型中的工程項目進行安全測評，并明確標注某項目施工階段風險點的位置及風險等級，同時結合系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息制定防范風險方案。因此，工程安全管理員在項目施工之前，需借助BIM技術創(chuàng)建三維立體模型的優(yōu)勢，模擬項目施工過程，并將制定好的防范風險方案應用到施工模擬中，以此判斷該方案是否具有可行性，如此對提高工程安全管理具有促進作用。

4 結語

總而言之，BIM技術的產生與應用順應了時代的發(fā)展趨勢，公路橋梁工程作為市政工程中的主要內容，其工程質量對社會的穩(wěn)定發(fā)展有重要影響。而在公路橋梁工程施工管理中應用BIM技術，能夠實現(xiàn)整個項目的可視化模擬，而3D立體模型的創(chuàng)建，為后期的有序施工提供有利條件，同時便于技術人員及時發(fā)現(xiàn)各階段施工方案編制中存在的問題。