基于BIM的复杂空间异形钢拱桥拱肋施工校核研究

卢 吉 高 畅 陈 飞 覃亚伟 万文杰

(1.华中科技大学 a.土木与水利工程学院，武汉 430074； b.湖北省数字建造与安全工程技术研究中心，武汉 430074； 2.武汉市市政建设集团有限公司，武汉 430056)

引言

随着桥梁技术不断发展，如今拱桥的形式日新月异，钢箱提篮拱桥就是其中常见类型之一[1]。它的主要承力构件拱肋通常在空间上旋转倾斜，具有造型优美且受力效果良好的特点，被广泛应用于中小跨度桥梁[2]，如图1所示。

图1 某提篮钢拱桥效果图

提篮钢拱桥空间姿态复杂，导致其设计图纸中相关参数可能存在误差并增加了图纸校核的困难。同时，施工过程中制造、安装等工序也会造成误差并随施工逐步累积[3-4]。因此，需进行施工前图纸校核、施工过程中拱段安装质量的实时校核以及施工完成后成桥质量的校核[5]，并采取相应措施削减施工误差。

对于钢拱桥的施工控制及校核，已有研究多凭已知施工误差值进行有限元计算从而获得精度较好的拱肋调整方案[6-7]，但仍具有有限元计算过程复杂、难以实现实时施工误差的校核等不足。

因此，本文运用较为先进且表达直观的BIM技术，结合Matlab等工具，对拱桥拱肋的设计图纸、施工质量及成桥质量三方面校核问题进行研究，提出了一种对复杂空间异形钢拱肋的校核方法。

1 钢拱桥拱肋校核需求分析

为保障钢拱桥拱肋的建设质量，首先需对拱肋设计图纸中的参数予以校核，并在后续施工中实时校核各拱段误差及最终工程质量，具体需求如下。……