劉家富

(北京鐵研建設監(jiān)理有限責任公司，北京 102600)

1 BIM技術相關概述

1)可視化。BIM技術可視化特點主要表現(xiàn)為其能夠?qū)崿F(xiàn)三維化輸出，將復雜的工程圖紙統(tǒng)一表達，可以更加直觀且準確地將工程項目構造以及形態(tài)信息有效表達出來，不僅能夠節(jié)約人工成本，而且能在很大程度上提高工程項目信息準確性，對于整個工程項目質(zhì)量與建設效率提升都起到一定的促進效果[1]。

2)模擬性。BIM技術在應用過程中還能在三維的角度對整個工程項目建設情況進行模擬，同時模擬施工進度計劃、施工過程，還能借助模型計算工程的施工成本、工程量以及對項目進入運營以及保修等多個階段進行模擬，從而更好地把握整個工程實施情況，做好質(zhì)量控制與管理[2]。

3)優(yōu)化性。BIM技術在應用過程中能將整個工程構建出相應的三維建筑信息模型，同時對混凝土構件的各種預埋件設計展開碰撞檢查，這樣能讓整個工程設計達到最優(yōu)。此外，BIM技術在使用過程中能有效解決鐵路橋梁工程設計過程中有可能出現(xiàn)的構筑物侵入限等問題。

4)可出圖性?？紤]到實際工程之中不同參建方對工程項目信息有不一樣的需求，在應用BIM技術后可借助于三維信息模型來幫助各個參建方獲得自己需要的信息，從而提升整個項目建設的準確性。

2 鐵路橋梁施工質(zhì)量影響因素

2.1 施工規(guī)劃

在規(guī)劃過程中，若對施工材料性能以及參數(shù)沒有形成良好把握會出現(xiàn)細節(jié)失誤；此外，假設在施工規(guī)劃過程中，沒有事先規(guī)劃施工環(huán)節(jié)銜接以及具體問題處理措施，整個施工進度、質(zhì)量控制效果也會受到影響。簡而言之，施工規(guī)劃不僅會直接影響施工效率，而且會對施工質(zhì)量造成顯著影響，所以在鐵路橋梁施工管理時要做好施工規(guī)劃，合理規(guī)劃整個工程量、工程難度。

2.2 施工驗收與評價

在鐵路橋梁施工管理過程中，施工驗收與評價也是對管理質(zhì)量造成影響的重要部分，在工程質(zhì)量控制過程中，為了發(fā)揮出施工驗收以及質(zhì)量評價的價值，通常需要構建完整的評價體系，而且必須明確其中的評價項目，細化評價指標，這樣才能保證驗收質(zhì)量，從而最大程度保障鐵路橋梁工程施工管理效率和質(zhì)量。

3 BIM技術在鐵路橋梁工程鋼梁制造及建設管理中的應用

3.1 在鋼梁制造中的應用

1)桿件管理。在鐵路橋梁施工過程中，應用BIM技術通常需要構建出相應的模型，而模型之中的桿件管理則可以借助條形碼技術來管理整個生命周期，具體而言從出廠開始整個鋼構件都有其專屬的標識條形碼，其與BIM模型形成一一對應的關系，在這一過程中施工相關人員在管理時可直接借助條形碼掃描來獲得桿件信息，包括時間、位置、技術參數(shù)、施工要求等，這樣就能準確判斷出桿件能否滿足拼裝施工要求，然后強化桿件管理。

2)板材套料。板材面積使用程度能夠在一定程度上決定板材利用效率，在鐵路橋梁施工過程中，鋼梁制造之中的板材消耗工藝是否科學是十分重要的部分，在這一過程中借助BIM模型可對材料信息、三維空間模型形成良好的把握，然后基于此制定出恰當?shù)姆桨福⑶以谔琢现薪柚嬎銠C技術來減少板材的消耗，這樣能在很大程度上減少剩余殘料引發(fā)的損耗，這也是提升板材使用效率的重要方法，能在一定程度上節(jié)約成本，提高經(jīng)濟效益。

3)鐵路鋼梁制造一體化?；贐IM技術協(xié)同設計的基礎能很好地創(chuàng)造設計出與制造協(xié)同的運行模式，同時覆蓋市場、工藝、設計、生產(chǎn)以及質(zhì)量監(jiān)控等多個環(huán)節(jié)，將BIM模型數(shù)據(jù)信息與數(shù)字化機床對接起來，這個時候數(shù)據(jù)模型能夠轉(zhuǎn)化為數(shù)字化機床的工作命令代碼，減少因為人工轉(zhuǎn)化而造成的失誤，進一步提升加工制造過程的精準性。

4)鋼構件數(shù)字化預拼裝。鐵路橋梁工程的鋼構件通常較為復雜，而且制造精度較高，構件之間需要具備較強的空間關系，所以通常借助預拼裝才能更好地滿足施工現(xiàn)狀實際訴求，在這一過程中，BIM技術的有效應用能實現(xiàn)數(shù)字化預拼裝，而且不會受到各方面因素的限制，具有十分明顯的優(yōu)勢。在這一過程中，使用三維數(shù)字攝影預測、掃描桿件尺寸，然后基于此來構建相應的模擬，并且將模擬構建放置于三維坐標系統(tǒng)之中來實現(xiàn)虛擬裝配，之后檢查各個連接點位置、孔距、間隙、釘孔重合率，這樣就能很好地實現(xiàn)數(shù)字化預拼裝，為之后施工順利實施打好基礎。

3.2 建設管理中的應用

1)可視化交底。BIM技術可視化交底是鐵路橋梁施工管理過程中十分重要的部分，傳統(tǒng)施工技術交底工作在實施過程中因為二維圖紙受到的限制較多，圖紙中的信息、意圖只能依賴文字、繪圖來實現(xiàn)，不同專業(yè)人員對圖紙的理解也會出現(xiàn)差異，這時對施工設計圖紙很有可能出現(xiàn)誤讀。應用BIM技術可構建出相應的數(shù)據(jù)模型，而且模型具有立體化、可視化、全視角等特征，優(yōu)化傳統(tǒng)技術交底工作，同時，可視化交底方式也可以借助視頻、指導書、三維立體示意圖等多種形式呈現(xiàn)出來。

2)進度管理。BIM技術在應用過程中能夠?qū)⒄麄€鐵路橋梁施工進度、計劃以及氣體參數(shù)屬性結合在一起并且構建出4D模型，施工管理人員可直接觀察鐵路橋梁施工過程以及完成進度，從而很好地把握計劃與執(zhí)行之間的偏差，然后基于實際情況調(diào)整與修正，把握好整個施工進度。

3)成本管理。BIM技術應用于鐵路橋梁施工管理中，還可以將工程時間進度信息與成本造價信息有效集合在一起構建出五維建筑信息模型，該模型能夠?qū)⒐こ淘靸r信息、進度信息以及工程量等信息有效呈現(xiàn)出來，相關人員可以基于此對整個工程量進行統(tǒng)計，同時模擬出工程變化過程動態(tài)，做好整個工程的成本造價實時監(jiān)控。

4)材料設備管理。BIM技術在應用過程中能提升材料設備的管理效率。材料質(zhì)量與設備管理也會直接對工程質(zhì)量造成影響，施工法規(guī)明確指出，一定要合理整理施工材料質(zhì)量相關資料，同時將其與樣品一同交由監(jiān)理單位審核。BIM技術的應用能夠?qū)⒄麄€鐵路橋梁施工材料信息完整且準確地記錄于模型中，而且將其關聯(lián)到相應的構件部位，這不僅能夠保障施工材料信息的準確性，而且便于相關人員查閱，從而提升整個工程建設質(zhì)量和效率。

5)施工過程質(zhì)量管理?；贐IM技術的鐵路橋梁施工管理還能對施工過程進行質(zhì)量管理，具體而言將整個施工現(xiàn)場實際情況與BIM模型進行對比分析，同時自動生成檢查信息關聯(lián)到構件，這對于后續(xù)質(zhì)量復查也能提供良好的便利。尤其是對于施工技術與橋梁結構復雜的工程，要詳細記錄整個施工具體內(nèi)容，合理使用結構化的BIM數(shù)據(jù)，這樣才能確保施工質(zhì)量。

6)施工安全管理。基于BIM技術的安全管理能夠提前構建出相應的預警機制，對施工過程中可能出現(xiàn)的安全風險進行動態(tài)監(jiān)測以及施工過程模擬，再使用針對性的手段進一步強化現(xiàn)場管理，從而減少安全事故的發(fā)生。

4 BIM技術在鐵路橋梁施工中的應用

4.1 在工程規(guī)劃與決策階段中的應用

在橋梁建設初期，建設單位通常需要快速展開評估或者簡易規(guī)劃，具體包含場地選址分析、環(huán)境影響評估以及方案論證幾個方面，借助BIM技術能夠迅速構建出地鐵橋梁評估模型，對橋梁整體進行分析，同時設定基地經(jīng)緯位置、橋梁類型信息，構建出周邊環(huán)境模型，合理把握道路、植栽、地形、開放空間配置等。

4.2 在工程設計階段中的應用

1)參數(shù)化建模?；贐IM技術的鐵路橋梁施工還需要在工程設計階段進行參數(shù)化建模，在這一過程中可以按照橋梁局部構件在空間造型上的相似程度進行分析，再借助“骨架+模板”的方式構建整個橋梁的三維模型，以搭積木的方式逐漸完善橋梁整體模型。在相同類型的積木構建過程中，則可以創(chuàng)建出一個通用模板，之后在模板之中設置距離、尺寸、材質(zhì)以及可見性等屬性，然后借助對尺寸以及材料屬性的修改迅速構建出形狀相似、尺寸不同、材質(zhì)不同的橋梁局部構件，以此為之后鐵路橋梁施工順利開展打好基礎。

2)協(xié)同設計?；贐IM的設計協(xié)同工作主要有以下方面：首先，同一階段同一專業(yè)之間的BIM協(xié)同；其次，同一階段不同專業(yè)相互之間的BIM協(xié)同；最后，設計階段不同階段的BIM協(xié)同。此外，考慮到協(xié)同設計中協(xié)同方式本身十分多樣，可以在這一過程中使用文件集成協(xié)同、文件鏈接協(xié)同或者中心文件協(xié)同等方式。

3)碰撞檢查?；贐IM技術的鐵路橋梁施工管理還需要做好碰撞檢查，這樣才能有效提升施工質(zhì)量。目前橋梁工程碰撞主要有以下幾種：①普通鋼筋與普通鋼筋之間的碰撞沖突；②普通鋼筋與預應力管道之間的沖突；③各類鋼筋與預埋支撐架之間的碰撞沖突；第四，支架桿件之間的碰撞沖突等。對于上述碰撞沖突，可以借助BIM技術來對其進行檢查，之后結合實際情況調(diào)整與修改，確保模型不再有沖突。

4)工程量計算。借助BIM技術來輔助工程量計算，能在很大程度上降低整個計算工作強度，在這一過程中先借助軟件自動統(tǒng)計功能來計算，然后基于相關數(shù)據(jù)及時調(diào)整與優(yōu)化。

5)二維出圖。BIM技術在應用過程中還能在很大程度上提高生成二維視圖的出圖效率。傳統(tǒng)二維平面出圖只能滿足一些簡單的橋梁施工需求，可是在社會不斷發(fā)展的環(huán)境下，鐵路橋梁施工要求也在不斷提升，這個時候橋梁空間造型以及局部構件復雜程度也有了明顯提升，二維平面圖無法滿足現(xiàn)如今橋梁構件空間造型訴求。而BIM技術的有效應用可以在完成三維建模之后直接出圖，從而有效減少工作量。

4.3 在工程施工階段中的應用

1)三維技術交底。BIM技術的有效應用能以動畫形式將整個工程方案進行動態(tài)化演示，同時將施工方案數(shù)據(jù)以及信息以模型的方式呈現(xiàn)出來，這種三維技術交底的方式能夠讓施工人員更加直觀地了解自身工作范圍和技術要求，同時便于之后的施工管理工作，從而最大程度實現(xiàn)整個施工的有效管理與質(zhì)量提升。

2)施工模擬。BIM技術在應用過程中能對整個施工過程進行有效模擬，能良好把握整個施工進度、施工材料應用等內(nèi)容，施工人員也能從復雜抽象的圖表中及時解放出來，并且對整個施工重難點形成有效預測和解決，優(yōu)化整個施工方案、合理把控可能存在的沖突與問題，從而為工作效率提升、施工管理質(zhì)量提升打好基礎。

3)工程質(zhì)量管理。工程質(zhì)量是工程管理中的重點，基于BIM技術的質(zhì)量管理能夠依賴于信息流轉(zhuǎn)的增強來提升質(zhì)量管理效率，同時保證質(zhì)量信息的完整性，讓信息傳遞變得更加及時且準確，進而更好地把握工程實施質(zhì)量[3]。

4)物料管理。傳統(tǒng)物料管理模式大多交由相關人員實地負責，但是因為施工現(xiàn)場本身十分多樣，所以加大了管理的難度，很容易引發(fā)現(xiàn)場擠壓、延誤工期等情況。BIM技術的有效應用則能很好地解決上述問題，其作為一種信息技術，能夠?qū)⒄麄€工程項目的信息有效整合在一起，并且以三維模型的方式呈現(xiàn)出來，然后很好地把握施工過程中需要使用到的物料，從而進行合理管理。

4.4 在工程運營維護階段中的應用

項目建成之后，運營維護階段的管理也十分重要，基于BIM技術的運用管理能夠從依照物理設施構建的可視化、精準的虛擬模型中有效檢索信息，然后基于相關信息來制定出科學且合理的維護方案，同時做好定期維護，提高工程質(zhì)量和使用壽命。

5 結束語

在鐵路橋梁施工過程中，傳統(tǒng)施工管理方式明顯具有較大局限性，在建筑行業(yè)信息化技術不斷發(fā)展的時代背景之下，BIM技術受到的關注度也在不斷提升，將其應用于鐵路橋梁施工管理之中能夠起到良好的管理效果，有效解決傳統(tǒng)施工管理工作中存在的各個專業(yè)無法有效溝通與配合的局限性，同時對整個工程項目建設起到信息化、可視化管理的效果，從而最大程度保障施工質(zhì)量信息的完整性與準確性，促進工程項目施工質(zhì)量得到提升。

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