文/姚語含 王鳳國 蘭迪 杜寅甦 李金峰，吉林建筑大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院

1 工程概況

陶賴昭大橋改擴(kuò)建工程位于京哈高速公路陶賴昭松花江大橋上。采用完全運(yùn)用既有橋梁、左側(cè)單側(cè)加寬并且新建半幅橋?qū)?0.2 5m的橋梁方案。新橋主橋布局為2×40 + 5×（3×40）+ 2×40 +（65 + 5×100 + 65）+ 2×40 + 3×40m，對應(yīng)現(xiàn)有的橋孔布置，懸臂澆筑施工。下部結(jié)構(gòu)為薄壁墩柱墩，基礎(chǔ)為鉆孔樁。

2 橋梁施工進(jìn)度調(diào)控方案對比

傳統(tǒng)的橋梁施工基本依靠二維圖紙，很難提前發(fā)現(xiàn)工程中的失誤，也不能及時(shí)有效更改施工計(jì)劃，導(dǎo)致施工的進(jìn)度滯后、提升了橋梁的建造成本。

圖1 傳統(tǒng)施工進(jìn)度調(diào)控方案

現(xiàn)在，橋梁施工二維圖紙已經(jīng)不再是主流，取而代之的是BIM技術(shù)的進(jìn)度調(diào)控方法。在施工前進(jìn)行提前預(yù)案、預(yù)演施工工藝流程，通過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)反復(fù)修改，模擬施工過程，找出最佳施工方案。利用BIM技術(shù)直觀地指導(dǎo)施工，并且可以依照現(xiàn)場工程的實(shí)際情況直接進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整方案。

3 BIM技術(shù)在陶賴昭特大橋主橋施工階段的應(yīng)用

應(yīng)用BIM技術(shù)4D特性，可以直觀的展現(xiàn)三維施工進(jìn)度信息，結(jié)合工程量信息整合項(xiàng)目，進(jìn)行成本控制和提升工程質(zhì)量。

3.1 模型創(chuàng)建

圖2 BIM技術(shù)進(jìn)度調(diào)控方案

通過對二維圖紙的分析，利用MicroStation平臺(tái)進(jìn)行包括樁基礎(chǔ)、承臺(tái)、橋墩、橋臺(tái)以及掛籃，吊機(jī)等設(shè)備三維模型的創(chuàng)建和橋梁截面二維模型的繪制，并將創(chuàng)建好的模型制作成單元以便在Ope nBridge Modeler軟件中使用。然后在OpenBridge Modeler軟件中創(chuàng)建陶賴昭特大橋整體模型。先將地形，路線設(shè)計(jì)，廊道等導(dǎo)入到Ope nBridge Modeler軟件中，然后根據(jù)已有圖紙布置橋跨線，并將做好的MicroStation單元插入到對應(yīng)的位置中。梁部分通過已有截面，改對應(yīng)的參數(shù)形成符合圖紙的變截面箱梁。

3.2 模型編碼

對陶賴昭特大橋現(xiàn)場的預(yù)制構(gòu)件及機(jī)械進(jìn)行信息的賦予，并將涉及到的各部分模型進(jìn)行分類、命名。第一階段，根據(jù)施工的實(shí)際情況和已有的相關(guān)信息，利用project軟件編制具體的關(guān)于陶賴昭特大橋的施工進(jìn)度計(jì)劃，得到相應(yīng)進(jìn)度計(jì)劃表，該計(jì)劃表已編制部分分項(xiàng)工作的工作聯(lián)系，如果遭遇施工過程中存在的各種計(jì)劃變動(dòng)問題，可實(shí)時(shí)更新得到最有效率的優(yōu)化進(jìn)度方案。第二階段，將人機(jī)料與場部（包括架橋機(jī)，吊機(jī)等設(shè)備）等在模型中輸入及定義屬性（包括型號(hào)，廠家，價(jià)格等）。令所有設(shè)備均有其信息，由此可對工程的進(jìn)度、工程量及預(yù)算進(jìn)行信息的整合，第三階段，利用OpenBr idge Modeler軟件將已經(jīng)做好的橋梁模型以及相關(guān)構(gòu)件和機(jī)械進(jìn)行分類，并根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃表對模型進(jìn)行命名，便于后續(xù)施工模擬技術(shù)的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)之上的虛擬施工與現(xiàn)場同步進(jìn)行，采取數(shù)字化管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控，為施工提供更為精確的數(shù)據(jù)，使參建人員更直觀的提前了解工程存在的問題和基本情況，減少施工質(zhì)量問題和安全隱患，降低施工成本，提高施工效率。

3.3 施工進(jìn)度模擬

通過采用synchro 4D基于3D可視化的模型，可以通過載入成本與時(shí)間，來對施工過程中相應(yīng)的各種施工階段進(jìn)行精細(xì)和有效的管理。

將在OpenBridge Modeler做好的三維模型和已有的project進(jìn)度計(jì)劃表導(dǎo)入synchro 4D。首先將構(gòu)件資源化并與具體的施工過程相掛鉤，進(jìn)行整體進(jìn)度模擬，解決大方向進(jìn)度安排，調(diào)整整體的施工時(shí)間安排。其次，進(jìn)行局部進(jìn)度模擬，如掛籃等設(shè)備安裝，施工現(xiàn)場鋼構(gòu)吊裝等，配合實(shí)際施工時(shí)間的安排，解決項(xiàng)目安裝問題。最后進(jìn)行成本管控，將進(jìn)度計(jì)劃所需成本與相應(yīng)模型掛鉤，實(shí)時(shí)查看當(dāng)前階段所產(chǎn)生的費(fèi)用，并與計(jì)劃相對比，進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整。并且還可以利用OpenBridge Modeler軟件對于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的碰撞與工藝等進(jìn)行模擬，創(chuàng)建直觀的三維場地布置，模擬可能會(huì)出現(xiàn)的各種碰撞問題，降低施工難度。這樣就將現(xiàn)實(shí)中的施工階段，轉(zhuǎn)換到電腦上，讓我們提前去模擬實(shí)施施工，對施工過程中存在的問題進(jìn)行檢查，從而達(dá)到減少損失的目的。

施工技術(shù)模擬可以根據(jù)陶賴昭特大橋施工組織計(jì)劃進(jìn)行虛擬施工，發(fā)現(xiàn)問題，優(yōu)化施工組織計(jì)劃，得出最優(yōu)施工進(jìn)度方案，降低施工成本和難度。應(yīng)用BIM技術(shù)，為施工建造提供技術(shù)支撐，可顯著提高施工質(zhì)量，保證施工安全，加快施工進(jìn)度。

圖3 施工進(jìn)度模擬圖

4 總結(jié)

在改擴(kuò)建工程建設(shè)中，利用BIM技術(shù)在施工前進(jìn)行提前預(yù)案、模擬施工，直觀體現(xiàn)具體施工過程，對原有橋梁妨礙施工進(jìn)行預(yù)案，提高了橋梁的信息化施工管理水平以及建造的效率。