鄭毅強

摘? 要：以運城市河?xùn)|西街延長線跨南同蒲鐵路主橋建設(shè)項目為例，介紹了BIM技術(shù)在工程實例中的應(yīng)用。針對工程的特點，合理利用BIM技術(shù)進行預(yù)判分析。根據(jù)碰撞檢查結(jié)果，及時調(diào)整工序，規(guī)避了左右幅支架位置重疊部分不能同時搭設(shè)的難題;模擬現(xiàn)場施工場景，優(yōu)化了吊裝方案，使后續(xù)施工順利開展，同時降低了工程成本，縮短了施工工期，取得了良好的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)研發(fā)? 實例? 應(yīng)用探討

中圖分類號：TU17 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）11（b）-0043-02

伴隨著電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，BIM技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)領(lǐng)域。該文以運城市河?xùn)|西街延長線跨南同蒲鐵路主橋建設(shè)項目為例，探索BIM技術(shù)在輔助設(shè)計方案決策與施工方案優(yōu)化方面的實踐，旨在提升BIM技術(shù)模擬仿真的準確度與可靠性，為今后的BIM應(yīng)用提供有效的技術(shù)支持。

1? 工程實例概況及重難點分析

1.1 工程概況

運城市河?xùn)|西街延長線（鳳凰路-圣惠路）建設(shè)項目跨南同蒲鐵路預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁為左右分離式立交橋，寬25m、雙向六車道，采用掛籃懸臂澆筑施工。該公路橋線路斜交既有鐵路走向，從西往東依次分別為貨場專用線（牽出線）、南同蒲鐵路線和鹽化專用線，梁跨為（57+100+57）m，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)總長度為213.84m。

1.2 工程重難點

該工程兩側(cè)主橋和引橋已施工完畢，施工場地周圍是既有排洪渠和3條鐵路既有線，同時主橋需要上跨3條鐵路既有線，施工難度大、精度要求高、技術(shù)較復(fù)雜。因此，在確保既有線和客車通道安全運營的前提下，一是要順利完成既有線上方掛籃懸澆施工;二是要天窗點內(nèi)掛籃行走;三是在狹窄的場地內(nèi)合理安排大型機械站位和行走路徑是該工程的重點和難點。

2? 應(yīng)用BIM技術(shù)研發(fā)的必要性

為確保該工程順利實施，在正式施工前需提前進行以下工作。

2.1 場地規(guī)劃

由于受現(xiàn)場地形限制，施工場地比較狹窄，只能在既有排洪渠和既有鐵路護網(wǎng)之間進行總平面布置，需要通過對場地進行規(guī)劃和分析，根據(jù)該工程現(xiàn)場實際情況做出最符合實際情況的場地規(guī)劃、大型機械走行路線、總體布局等關(guān)鍵決策。

2.2 管線綜合

該工程使用鋼筋品種和數(shù)量較多，同時還使用了金屬波紋管和精軋螺紋鋼，因此，在施工前必須考慮施工過程中可能出現(xiàn)的碰撞、沖突，以盡量避免可能產(chǎn)生的成本增加和工期延誤。

2.3 施工組織模擬

通過對施工組織的模擬，能夠非常直觀地了解整個施工安裝環(huán)節(jié)的時間節(jié)點和安裝工序，并清晰地把握在安裝過程中的難點和重點，并對原施工方案進行優(yōu)化和改善，從而提高施工效率和施工方案的安全性。

綜上所述，為確保該工程順利進行，選擇使用BIM技術(shù)進行研發(fā)并在該工程中實際應(yīng)用。

3? BIM建模及應(yīng)用實施

在對工程圖紙和現(xiàn)場實際情況進行分析研究的基礎(chǔ)上，確定BIM建模要滿足3點要求以保證仿真模擬的準確。一是要保證建模信息的完整性。使用Reivt api為基礎(chǔ)對橋梁主體設(shè)計和現(xiàn)場施工場景進行建模，包括工程結(jié)構(gòu)、建筑材料、各構(gòu)件之間和大型機械之間的各種邏輯關(guān)系，根據(jù)它們之間的相互關(guān)系進行現(xiàn)場精確布置和后續(xù)試驗。二是要保證建模信息的相關(guān)性。信息模型中的對象是相互聯(lián)系且可以識別的，利用相關(guān)軟件對建模的信息進行統(tǒng)計和分析，并生成相應(yīng)的三維圖形，若其中某個因素發(fā)生變化則與之關(guān)聯(lián)的其他因素均會自動更新，從而確保建模信息的相關(guān)性。三是要保證建模信息的精確性。該工程由于場地狹窄且兩側(cè)引橋已完成，因此要求建模信息要詳細、精確、完整，經(jīng)過研究確定采用毫米級的精確度進行此次建模。建模主要參數(shù)下所述。

混凝土標號：C55;鋼筋：HRB400、JL32mm高強精軋螺紋鋼;預(yù)應(yīng)力管道：金屬波紋管;外徑：Φ114;壓漿：真空壓漿工藝;坡度：i=3.971‰、-3.977‰;左、右幅橋面寬：12m;兩幅連續(xù)梁之間凈間距：1m;箱寬：6.6m;兩側(cè)翼緣板懸臂長：2.7m;主梁根部梁高：6.5m;主梁高跨比：1/15.38;跨中及邊跨端部梁高：2.5m;跨中及邊跨高跨比：1/40;主梁梁高變化采用二次拋物線：H=0.001772853x2+（2.5m）。

建模完成之后，首先，使用輕量化技術(shù)手段在該工程實施前期進行輕量化轉(zhuǎn)碼處理，根據(jù)工程工期安排，進行施工流程模擬，通過軟件碰撞檢查功能進行結(jié)構(gòu)碰撞檢查，實現(xiàn)虛擬施工分析，直觀解決空間關(guān)系沖突。其次，充分利用BIM的三維可視化功能再加上時間維度進行模擬施工，合理安排大型起重設(shè)備的站位及行走路徑，以便減少施工過程中大型機械的移動次數(shù)和對地基處理的投入。

4? 應(yīng)用BIM技術(shù)效果

（1）通過對主梁支架進行碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)由于現(xiàn)場地形狹窄，左右幅支架同時搭設(shè)時會發(fā)生部分碰撞，如圖1所示。通過三維可視圖逐項對碰撞點進行判斷、解讀和分析，確認左右幅支架同時搭設(shè)時發(fā)生部分實際交叉碰撞，且為非合理碰撞，如圖2所示。根據(jù)BIM分析結(jié)果，及時調(diào)整了工程流程安排，規(guī)避了重疊部分無法同時施工的問題，減少了在建筑施工階段的錯誤和返工。

（2）通過模擬大型機械站位、走行和同時作業(yè)時的工作半徑及相互影響，及時反饋進行調(diào)整，優(yōu)化了吊裝施工方案，將原方案中6臺300t吊車縮減至1臺500t、1臺200t和1臺100t吊車，共計減少租賃費用80余萬元。

5? 結(jié)語

該文以運城市河?xùn)|西街延長線跨南同蒲鐵路主橋建設(shè)項目為例，介紹了BIM技術(shù)研發(fā)并在工程實例中的應(yīng)用。通過使用BIM技術(shù)在工程實施前對施工過程進行模擬，能在實際施工前了解所有構(gòu)件在實際結(jié)構(gòu)中的相互關(guān)系，避地免非合理碰撞的發(fā)生;通過對施工場地進行模擬，能清楚地了解施工機械走行和作業(yè)時與既有線的關(guān)系，避免施工機械侵入既有線限界影響行車以及施工機械同時作業(yè)時發(fā)生相互干擾。施工結(jié)果證明了BIM建模仿真的正確性，充分發(fā)揮了BIM技術(shù)的預(yù)警作用，為今后BIM技術(shù)在研發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 羅淑平，許桂芳.BIM技術(shù)在建筑設(shè)計及施工過程中的應(yīng)用[J].價值工程，2018，37（1）：175-176.

[2] 張立茂，劉文黎.基于BIM的工程施工安全關(guān)鍵技術(shù)研究[J].建筑經(jīng)濟，2018，39（8）：43-48.