BIM在桥梁施工中的应用研究

李花磊

济南金衢公路勘察设计研究有限公司 山东 济南 250102

引言

将BIM技术科学高效应用在桥梁工程建设中,能够最大程度提升桥梁工程的施工质量和效率,实现桥梁工程的模拟化、可视化以及协调性施工管理目标。因此,桥梁工程施工单位要充分发挥出BIM技术的作用,严格督促施工人员规范操作应用该项技术,有效保障桥梁施工的安全稳定性。

1 BIM技术的优势和应用特点

BIM技术的优势和应用特点具体体现在以下方面：(1)可视化。在桥梁工程运行过程中,BIM技术能够对全过程进行可视化操作,操作要点主要体现在桥梁梁体内部结构、施工方案、具体施工技术等方面。(2)参数化。在应用BIM技术的过程中,根据参数化要点做好建模工作,确保各项信息衔接操作的有效性,在一次创建后可以进行重复使用,在某一过程遇到问题的情况下,只需要对部分内容进行修改,就能够做好智能化联动操作。(3)加快工程进度。BIM技术的应用根据施工方案要求,有效调整施工进度,确保项目进行的协调性。(4)节省成本。BIM技术的有效应用,可以满足施工设计方案要求,在施工操作过程中准确控制成本,并建立完善的运算体系,估算所需成本,确保资源配置的合理性。

2 BIM在桥梁施工中的应用现状

BIM技术已经成为建筑设计和施工中的重要工具,并且发挥了显著的作用。随着我国交通建设的不断推进,越来越多地理条件复杂的地区开始进行桥梁施工建设,由于施工区域地理环境限制,很多桥梁工程施工难度较大,而BIM技术的应用极大减小了施工难度,促进了桥梁施工质量和安全性的提升。同时,国家有关部门也出台了相关政策推动建筑行业信息化水平的提升。在这一背景下,BIM技术在桥梁施工中发挥了巨大的作用,但是仍然需要进一步的推广普及。

3 BIM技术在桥梁施工中的具体应用

3.1 施工方案拟定与优化 BIM技术能够提供全面、详细的桥梁信息模型,桥梁结构与施工模式之间的联系十分密切,在施工方式发生变化时,桥梁配筋、形态都会改变。在施工方案拟定、优化时,设计人员需要应用BIM技术,在施工阶段针对各个环节进行模拟,充分控制桥梁施工过程。例如,在桥梁工程施工过程中,设计人员可以利用有限元模型,针对桥梁结构的安全性进行分析,呈现各项施工方式的差异性和复杂性,以此为基础合理编写施工方案,为后续桥梁工程施工的有序进行提供支持,提升施工的整体质量和效率。

3.2 数字化施工 应用BIM中的桥梁模型,既可以直接服务于桥梁施工的各个环节,也可以为桥梁施工中各参与方建立起沟通的渠道,对施工过程中产生的相关数据信息进行获取、交换、加工。通过BIM与数字化的部署以及两者的结合,使施工方与加工方可以做到双方信息传递的实时性和准确性；对于常见构建加工信息的高度共享,可最大化提高部署效率；构建按时按质量生产、安装的一体化运作,使整个桥梁的施工得到有效的管控。

3.3 工程进度管理 在工程施工中,进度管理也是工程管理的重要内容,但是在实际的施工过程中会遇到各种各样的问题,很难对施工进度进行精确控制管理。而进度管理不仅仅影响到工程施工,还会对工程成本产生影响,精确控制进度是每一个工程企业都应当重视的问题。BIM技术的仿真模拟不局限于工程自身,还可对人员配置、设备运用、环境影响等进行综合模拟,工程管理者可在BIM中模拟施工的全过程,明确工程管理的各个细节,从而避免一些不必要的问题,最终有助于实现工程进度的精确管控。同时BIM技术独到的动态模拟可以做到一边施工一边调整细节,尤其是BIM对时间维度的模拟可加入环境因素的测算,对于工程资源分配、工程人员配置、工程时间运用均有所帮助,有助于工程施工效率的提高。

3.4 一体化协作 在桥梁施工过程中,运用BIM技术可实现协同一体化作业,保证施工科学合理化,是提升桥梁工程中各环节效率的重要手段。BIM一体化协作功能的应用,主要体现在桥梁施工过程中各参与方的分工合作以及传递相关联的数据,从而达到一体化作业的目的,极大提升桥梁施工的运作管理水平。在项目施工过程中,某一事项会关联到多个参与方,如施工方案的变更由设计方、建设方和施工方直接管理,当施工方案有任何变动,通过BIM一体化协作功能,其他参与方会根据约定流程,第一时间处理因施工方案变更带来的相关工作的变动。

3.5 施工监控管理平台 企业应积极进行统一的管理平台的开发,根据施工现场实际情况的施工设计等内容,借助BIM技术构建统一的管理平台,使各部门、单位可以通过统一的管理平台上传和获取桥梁模型和数据信息,以此为基础进行智能终端App的开发。在此过程中,一方面要在桥梁结构上设置传感器,为应力、标高测量提供便利,并将测量结果上传到管理平台。另一方面,要在管理平台上设置自动报警程序,当检测结果出现异常数据,超出设置的安全范围时,自动报警程序将会启动,及时对监控管理人员发出警示,以便设计人员及时改进施工方案,保证实际施工符合设计图纸和施工方案要求,确保桥梁工程的整体质量和安全性,延长桥梁运营寿命。其中要特别关注的一项工作内容就是对传感器开展编码。为了将模型和监测数据一一对应,使BIM技术的模型呈现出更好的可视化效果,应结合传感器的位置和功用开展编码工作。编码时应采取固定的方法和模式,以便编码和数据能够更好地被计算机处理。传感器编码必须具备规律性并且一一对应,不能出现重复的现象,否则计算机将无法准确识别编码对象,难以确定数据的正确含义。另外,还必须保证编码能够正确识别,并在管理平台上校准传感器信息。

4 结语

桥梁工程是一种特殊的建筑结构,具有构件多、结构设计复杂、施工环境复杂多变和施工难度大等特点,将BIM技术引入桥梁工程,则必然会加快桥梁的工业化和信息化进程。保证施工的进度,使桥梁施工可以顺利完成,降低工程施工成本,提高桥梁行业的工程质量和安全性能。