BIM技术在陶赖昭特大桥改扩建工程施工阶段的应用

2019-03-17姚语含王凤国兰迪杜寅甦李金峰吉林建筑大学交通科学与工程学院

新商务周刊 2019年21期

文/姚语含王凤国兰迪杜寅甦李金峰，吉林建筑大学交通科学与工程学院

1 工程概况

陶赖昭大桥改扩建工程位于京哈高速公路陶赖昭松花江大桥上。采用完全运用既有桥梁、左侧单侧加宽并且新建半幅桥宽20.2 5m的桥梁方案。新桥主桥布局为2×40 + 5×（3×40）+ 2×40 +（65 + 5×100 + 65）+ 2×40 + 3×40m，对应现有的桥孔布置，悬臂浇筑施工。下部结构为薄壁墩柱墩，基础为钻孔桩。

2 桥梁施工进度调控方案对比

传统的桥梁施工基本依靠二维图纸，很难提前发现工程中的失误，也不能及时有效更改施工计划，导致施工的进度滞后、提升了桥梁的建造成本。

图1 传统施工进度调控方案

现在，桥梁施工二维图纸已经不再是主流，取而代之的是BIM技术的进度调控方法。在施工前进行提前预案、预演施工工艺流程，通过BIM技术实现反复修改，模拟施工过程，找出最佳施工方案。利用BIM技术直观地指导施工，并且可以依照现场工程的实际情况直接进行实时调整方案。

3 BIM技术在陶赖昭特大桥主桥施工阶段的应用

应用BIM技术4D特性，可以直观的展现三维施工进度信息，结合工程量信息整合项目，进行成本控制和提升工程质量。

3.1 模型创建

图2 BIM技术进度调控方案

通过对二维图纸的分析，利用MicroStation平台进行包括桩基础、承台、桥墩、桥台以及挂篮，吊机等设备三维模型的创建和桥梁截面二维模型的绘制，并将创建好的模型制作成单元以便在Ope nBridge Modeler软件中使用。然后在OpenBridge Modeler软件中创建陶赖昭特大桥整体模型。先将地形，路线设计，廊道等导入到Ope nBridge Modeler软件中，然后根据已有图纸布置桥跨线，并将做好的MicroStation单元插入到对应的位置中。梁部分通过已有截面，改对应的参数形成符合图纸的变截面箱梁。

3.2 模型编码

对陶赖昭特大桥现场的预制构件及机械进行信息的赋予，并将涉及到的各部分模型进行分类、命名。第一阶段，根据施工的实际情况和已有的相关信息，利用project软件编制具体的关于陶赖昭特大桥的施工进度计划，得到相应进度计划表，该计划表已编制部分分项工作的工作联系，如果遭遇施工过程中存在的各种计划变动问题，可实时更新得到最有效率的优化进度方案。第二阶段，将人机料与场部（包括架桥机，吊机等设备）等在模型中输入及定义属性（包括型号，厂家，价格等）。令所有设备均有其信息，由此可对工程的进度、工程量及预算进行信息的整合，第三阶段，利用OpenBr idge Modeler软件将已经做好的桥梁模型以及相关构件和机械进行分类，并根据进度计划表对模型进行命名，便于后续施工模拟技术的应用。在此基础之上的虚拟施工与现场同步进行，采取数字化管理和实时监控，为施工提供更为精确的数据，使参建人员更直观的提前了解工程存在的问题和基本情况，减少施工质量问题和安全隐患，降低施工成本，提高施工效率。

3.3 施工进度模拟

通过采用synchro 4D基于3D可视化的模型，可以通过载入成本与时间，来对施工过程中相应的各种施工阶段进行精细和有效的管理。

将在OpenBridge Modeler做好的三维模型和已有的project进度计划表导入synchro 4D。首先将构件资源化并与具体的施工过程相挂钩，进行整体进度模拟，解决大方向进度安排，调整整体的施工时间安排。其次，进行局部进度模拟，如挂篮等设备安装，施工现场钢构吊装等，配合实际施工时间的安排，解决项目安装问题。最后进行成本管控，将进度计划所需成本与相应模型挂钩，实时查看当前阶段所产生的费用，并与计划相对比，进一步进行调整。并且还可以利用OpenBridge Modeler软件对于复杂节点的碰撞与工艺等进行模拟，创建直观的三维场地布置，模拟可能会出现的各种碰撞问题，降低施工难度。这样就将现实中的施工阶段，转换到电脑上，让我们提前去模拟实施施工，对施工过程中存在的问题进行检查，从而达到减少损失的目的。

施工技术模拟可以根据陶赖昭特大桥施工组织计划进行虚拟施工，发现问题，优化施工组织计划，得出最优施工进度方案，降低施工成本和难度。应用BIM技术，为施工建造提供技术支撑，可显著提高施工质量，保证施工安全，加快施工进度。