姚春鋒

（南通市交通建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司　226000）

前言

當(dāng)前我國(guó)橋梁工程施工中的常用軟件比較多，包括CATIA以及Revit等等，利用Revit軟件可以快速檢查橋梁施工中的損傷和碰撞等等，可以快速、精確和簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)實(shí)際橋梁施工中需要使用的原材料，進(jìn)而開(kāi)展橋梁施工管理工作。CATIA具有較強(qiáng)的做圖工程，可以優(yōu)化橋梁的設(shè)計(jì)。利用不同種類的BIM軟件可以發(fā)揮不同的效果，具有漫游、仿真模擬、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可視化等方面的效果和功能。在當(dāng)前的橋梁施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以落實(shí)多放協(xié)同管理。

1　橋梁施工的特點(diǎn)

分析當(dāng)前我國(guó)的橋梁工程項(xiàng)目，可以發(fā)現(xiàn)其中的特點(diǎn)和難點(diǎn)，橋梁工程施工的難度主要在這幾個(gè)方面體現(xiàn)出來(lái)：①橋梁工程的實(shí)際施工規(guī)模比較龐大，這種規(guī)模層面的龐大不僅體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)方面，還體現(xiàn)在實(shí)際的構(gòu)建層面上。因?yàn)橐?guī)模龐大，相應(yīng)的建筑難度也就比較大，相關(guān)人員系統(tǒng)開(kāi)展施工流程，進(jìn)而滿足施工技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)方面的要求。②分析橋梁工程的具體結(jié)構(gòu)，都是比較復(fù)發(fā)而且難以建設(shè)的。和普通的建筑物相比較，橋梁的實(shí)際結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)定性和安全性的要求都更高，所以不能出現(xiàn)一絲的問(wèn)題和誤差，必須隔絕施工隱患。③在施工環(huán)境層面，在具體的橋梁建設(shè)中，會(huì)出現(xiàn)多元化的影響因素，這些因素會(huì)導(dǎo)致施工安全、進(jìn)度以及質(zhì)量層面的問(wèn)題，對(duì)于實(shí)際的工程施工管理和建設(shè)是比較大的挑戰(zhàn)。

2　BIM技術(shù)在橋梁施工中的使用優(yōu)點(diǎn)

2.1　實(shí)現(xiàn)工程協(xié)同管理

云端有著較強(qiáng)的數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存能力，可以把多種BIM軟件導(dǎo)入到云端，進(jìn)而構(gòu)建思維模型、三維模型。例如，某模型主要是訪問(wèn)層、數(shù)據(jù)層、模型層以及應(yīng)用層構(gòu)成的，在應(yīng)用層設(shè)計(jì)中，需要包括質(zhì)量安全現(xiàn)場(chǎng)管理、碰撞監(jiān)測(cè)分析、設(shè)計(jì)變更管理、協(xié)同建模等等，施工階段包括物資管理、進(jìn)度管理、施工模擬等等。訪問(wèn)層則是施工方、設(shè)計(jì)方、業(yè)主、施工方、供應(yīng)商、監(jiān)理方共同掌握，由此可見(jiàn)，和具體橋梁工程施工相關(guān)的任意單位都有使用BIM技術(shù)模型的權(quán)利，所以這就實(shí)現(xiàn)了實(shí)際橋梁工程施工的協(xié)同管理。

2.2　提升橋梁施工管理效率和質(zhì)量

利用BIM技術(shù)建設(shè)的橋梁成功施工模型，具有可優(yōu)化、漫游、仿真模擬以及可視化的特點(diǎn)。利用其中的可視化功能，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)橋梁施工中出現(xiàn)的突出問(wèn)題，并且確保整體橋梁施工的科學(xué)性以及合理性，為實(shí)際的橋梁施工提供最佳的設(shè)計(jì)服務(wù)，可以為橋梁的建造奠定基礎(chǔ)。利用BIM技術(shù)中的仿真模擬技術(shù)，可以利用動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬具體的承臺(tái)施工、樁基施工以及軟基處理的過(guò)程，可以顯著提升橋梁公司施工的整體質(zhì)量水平。利用BIM技術(shù)中的可視化功能，可以加強(qiáng)對(duì)橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)的視頻監(jiān)督和檢查，避免在實(shí)際施工中，出現(xiàn)違背實(shí)際操作規(guī)矩以及要求的行為，可以保證整體的橋梁施工質(zhì)量。利用BIM技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化資源配置以及信息共享等功能，橋梁相關(guān)的施工單位可以利用共享的模型來(lái)了解具體的工序以及相關(guān)的施工計(jì)劃，根據(jù)具體的規(guī)劃來(lái)開(kāi)展施工，這樣可以顯著提升橋梁施工的整體實(shí)效性。

2.3　可以激發(fā)施工人員積極性

在橋梁工程中，基層的施工人員基本都是農(nóng)民工，這些農(nóng)民平時(shí)出來(lái)打工，在農(nóng)忙的時(shí)候需要回家種地。許多橋梁施工的一線施工人員素質(zhì)水平參差不齊，在實(shí)際的技術(shù)交底中，和技術(shù)培訓(xùn)中，他們的配合度不高，并且難以理解培訓(xùn)的具體內(nèi)容，對(duì)相關(guān)的培訓(xùn)和交底內(nèi)容產(chǎn)生了一定的誤解和錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，并且不具備對(duì)于培訓(xùn)和技術(shù)交底的興趣。如果這些一線施工人員缺乏對(duì)于施工操作的認(rèn)識(shí)，不了解具體的注意事項(xiàng)，就會(huì)容易出現(xiàn)施工問(wèn)題，而且會(huì)影響施工人員的積極性。通過(guò)實(shí)施BIM技術(shù)，可以利用可視化功能和動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬具體的橋梁施工流程，讓施工人員看到立體、形象和直觀的施工流程，利用BIM技術(shù)的可視化和仿真模擬工程，可以培訓(xùn)這些基層的施工人員，并且激發(fā)他們的積極性，可以解決在實(shí)際操作中的問(wèn)題，切實(shí)提升施工的實(shí)效性[1]。

3　BIM技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用策略

3.1　在樁基施工中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的橋梁樁基施工中，常常存在施工策略和地質(zhì)條件不符合、成孔方法不合理的問(wèn)題，在孔直徑、孔深以及孔高程層面存在一定的誤差問(wèn)題。分析這些問(wèn)題，重要原因是橋梁樁基施工設(shè)計(jì)不科學(xué)、檢查不充分、違規(guī)操作等等。在橋梁施工中建設(shè)BIM模型，應(yīng)用BIM技術(shù)的可視頻監(jiān)控、可優(yōu)化設(shè)計(jì)功能，可以發(fā)揮良好效果施工單位可以利用優(yōu)化工程來(lái)優(yōu)化具體的橋梁樁基施工流程，并且提升方案的可行性和有效性。利用仿真模擬功能，則可以模擬具體的樁基施工技術(shù)方案，相關(guān)施工人員可以利用模擬功能找出在鋼筋籠制作、軟基處理、混凝土澆筑以及樁基成孔層面的主要設(shè)計(jì)問(wèn)題，并且避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)不科學(xué)而引發(fā)的施工質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)，施工單位管理人員可以及時(shí)監(jiān)控具體施工現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)落實(shí)三方協(xié)同管理，可以避免施工中出現(xiàn)澆筑斷樁、串孔以及擾動(dòng)孔壁的問(wèn)題[2]。

3.2　在施工材料管理中的應(yīng)用

橋梁施工的原材料質(zhì)量直接決定了橋梁施工的整體質(zhì)量，如果相關(guān)人員缺乏較強(qiáng)的管理能力，就會(huì)對(duì)橋梁施工的進(jìn)度和質(zhì)量、安全性產(chǎn)生影響。橋梁施工的主要材料包括預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)應(yīng)力錨具、預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼筋連接器、普通鋼筋、混凝土等等，原材料的種類繁多。同時(shí)，對(duì)這些原材料的監(jiān)督、保養(yǎng)、驗(yàn)收、采購(gòu)的任務(wù)也比較繁重。同時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不合格以及質(zhì)量低劣的原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題。對(duì)此，必須加強(qiáng)對(duì)原材料的管理和控制，在原材料管理層面加強(qiáng)投入，但是這樣會(huì)顯著提升施工的成本[3]。如果在橋梁施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，則可以利用三維模型來(lái)整合橋梁工程項(xiàng)目的眾多信息，實(shí)現(xiàn)資源和信息共享。從橋梁的信息庫(kù)中，相關(guān)采購(gòu)人員可以發(fā)現(xiàn)最優(yōu)價(jià)值的供應(yīng)商，并且利用系統(tǒng)中的有效細(xì)料來(lái)分析供應(yīng)商。利用BIM模型，還可以規(guī)劃材料進(jìn)場(chǎng)思路，相關(guān)采購(gòu)人員可以及時(shí)通知相關(guān)供應(yīng)商，把必要的原材料運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，避免因?yàn)樵牧陷斔蜁r(shí)間問(wèn)題而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)和資金損失。通過(guò)結(jié)合RFID技術(shù)以及BIM技術(shù)，可以為相關(guān)的原材料貼上標(biāo)簽，標(biāo)簽中包含原材料的具體信息，通過(guò)二維碼掃描，則可以快速把具體信息同步到BIM模型中，相關(guān)監(jiān)理單位和施工單位可以根據(jù)系統(tǒng)中的信息內(nèi)容來(lái)監(jiān)督原材料的進(jìn)場(chǎng)狀態(tài)。在應(yīng)用原材料的階段，相關(guān)監(jiān)理方和施工方，可以同樣利用BIM模型來(lái)管理和跟蹤原材料，避免低劣和不合格的原材料進(jìn)入橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)。

3.3　在承臺(tái)施工中的應(yīng)用

承臺(tái)施工基本都是大體積混凝土施工，在傳統(tǒng)的施工模式中，一般是使用針對(duì)性措施來(lái)降低內(nèi)外側(cè)溫差、降低水化熱，進(jìn)而避免出現(xiàn)混凝土構(gòu)件開(kāi)裂的問(wèn)題。在實(shí)施承臺(tái)澆筑之前，相關(guān)施工單位人員需要計(jì)算承臺(tái)混凝土的實(shí)際澆筑溫度。在后續(xù)的施工中，則需要關(guān)注下部結(jié)構(gòu)鋼筋的預(yù)埋，使用鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行搭接，進(jìn)而把接頭百分率控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍中。利用這種傳統(tǒng)的施工方式，需要大量的專業(yè)人員進(jìn)行管理和監(jiān)督，在施工中會(huì)出現(xiàn)溫差計(jì)算不合理以及水化熱的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。如果搭接連接的部分缺少人看管，就可能出現(xiàn)超出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的難題。如果在橋梁施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以有效解決這個(gè)問(wèn)題，利用可視圖功能來(lái)開(kāi)展內(nèi)外溫差和混凝土水熱化模擬，利用模擬來(lái)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問(wèn)題。利用BIM技術(shù)還可以對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督，只需要利用視頻就能跟蹤和監(jiān)督整體施工工序。在鋼筋接頭施工中，可以利用系統(tǒng)調(diào)出鋼筋接頭數(shù)量，進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員則可以為鋼筋接頭配標(biāo)簽，完工鋼筋接頭之后需要把焊接圖輸入BIM模型中，相關(guān)管理人員利用這種施工圖可以快速找出鋼筋結(jié)構(gòu)中的問(wèn)題。同時(shí)，結(jié)合NavisworksManage和BIM技術(shù)，能夠利用四維動(dòng)畫(huà)以及三維動(dòng)畫(huà)演示的形式來(lái)呈現(xiàn)承臺(tái)施工流程，業(yè)主、監(jiān)理等只需要利用電腦，就能實(shí)施有效監(jiān)督。這樣可以避免承臺(tái)施工中的質(zhì)量和安全問(wèn)題。

3.4　在空心墩施工中的應(yīng)用

在空心高墩施工中，采用翻模施工的形式。具體的工藝流程如下：準(zhǔn)備施工；翻模組裝；鋼筋綁扎；混凝土灌注；提升工作平臺(tái)；翻升模版；拆除工作臺(tái)。在傳統(tǒng)的施工流程中，需要利用液壓千斤頂?shù)膭?dòng)力來(lái)提升整體工作平臺(tái)，而后設(shè)置懸掛吊架，完成各種作業(yè)工序。需要在內(nèi)外模版中各設(shè)三層，并且進(jìn)行交替循環(huán)使用。在混凝土灌注第三層之后需要繼續(xù)提升工作臺(tái)，進(jìn)而拆卸提升第一層模版，提升到第三層模板的上方，結(jié)束安裝之后可以澆筑混凝土。通過(guò)這樣的循環(huán)施工，指導(dǎo)墩頂。利用這種施工技術(shù)，比較容易出現(xiàn)全橋水平、中線、跨度貫通測(cè)量誤差大等問(wèn)題，會(huì)影響到整體空心墩施工質(zhì)量。如果應(yīng)用BIM技術(shù)，可以利用模型來(lái)模擬空心墩的施工流程，進(jìn)而得出關(guān)于各個(gè)環(huán)節(jié)和工序的具體參數(shù)。把相關(guān)的數(shù)據(jù)輸入到BIM模型中，可以演示相關(guān)的施工流程。技術(shù)人員可以利用協(xié)同管理以及可視化功能，加強(qiáng)對(duì)空心墩施工的監(jiān)督，避免出現(xiàn)中斷澆筑的問(wèn)題。如此一來(lái)，還可以避免測(cè)量誤差的嚴(yán)重錯(cuò)誤，可以切實(shí)提升空心墩施工的效率以及整體質(zhì)量。

4　結(jié)論

綜上所述，在當(dāng)前的橋梁工程施工中，通過(guò)引入BIM技術(shù)，可以整合設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理方、施工單位和業(yè)主進(jìn)行多方的協(xié)同管理，可以顯著提升施工管理效率以及質(zhì)量。利用BIM技術(shù)可以提升技術(shù)人員的優(yōu)化能力，并且利用仿真模擬和可視化功能提升施工科學(xué)性和合理性。通過(guò)整合FRID技術(shù)和BIM技術(shù)，可以系統(tǒng)管理施工原材料，并且利用掃描標(biāo)簽的方式把具體信息錄入系統(tǒng)中，可以有效提升原材料管理實(shí)效性。

[1]袁玉林.BIM技術(shù)在建筑工程造價(jià)管理中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材.

[2]王金梁.BIM技術(shù)在大跨度斜拉橋設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].交通世界，2017（29）.

[3]徐博.基于BIM技術(shù)的鐵路工程正向設(shè)計(jì)方法研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2018（04）.