基于BIM 技术的桥梁工程可视化施工应用研究

2019-11-29周春春

商品与质量 2019年34期

周春春

昆山市文杰市政工程有限公司江苏苏州 215300

1 BIM 技术概述

BIM 技术涉及数据、过程、共享与管理四方面内容，包括数据集成技术与软件互操作技术。数据集成并将不同来源格式的数据在逻辑上进行集中，为企业提供全面数据共享。互操作技术促使分布应用设备借助各项信息实施协调，从而达到共同的目标。传统的CAD 图纸依赖人脑几何处理构建建筑实体形象，在建筑实体不大的情况下可用人脑形成建筑物轮廓。而通过BIM 模型能模拟建筑物实体，大大节省构建模型这一过程，促使建立的施工模型更真实、形象。在设计阶段，利用模型可以直观展现设计意图，在招投标阶段，利用可视化可与业主沟通施工方案。模拟是BIM 技术最具有应用价值的功能，其模拟建筑在实际环境中的操作，验证某项活动的实施性能。通过模拟展示施工详细过程，提高施工的科学性[1]。

2 桥梁工程施工中存在的问题

目前，桥梁工程在建设中存在的问题，主要包括以下几方面。①建设管理缺乏协同性桥梁工程在施工时，各参建单位选择的施工规范、技术标准存在一定差异，这使得各参建单位之间的数据处理技术存在较大不同。另外，在桥梁建设过程中，如果遇到突发性问题，各参建单位之间因缺乏协同性会导致相关信息出现误差，进而对问题的处理结果产生干扰。②造价信息缺乏时效性桥梁结构的造价计算结果一般会受到各种外界因素影响，这使得材料指导价格和材料市场价格出现较大偏差，从而使得我国传统桥梁在施工过程中的造价信息与实际情况存在一定差距。③项目数据可共享能力差桥梁工程建设工作繁琐，各参建单位之间经常出现建设信息混乱、信息传递不畅等问题，这使得桥梁工程建设问题不能得到及时解决，影响建设质量[2]。

3 BIM 技术在桥梁可视化施工中的运用

3.1 施工准备阶段施工

准备阶段指施工单位与业主签订施工合同到开工期间。但桥梁工程项目中，施工准备阶段贯穿全过程。桥梁工程施工准备阶段主要任务是为工程顺利开展筹备必要的技术及物质条件，包括联系相应供应商及分包队伍、规划安排施工人力资源与施工场地等。BIM技术在施工准备阶段的具体应用为：施工深化设计、施工现场临时设施规划及大型预购件加工运输。涵盖了资料准备与操作流程环节。资料准备阶段的工作包括设计施工图建筑信息模型、施工机械设备选型、相关设计规范、施工现场准备条件等。必须注意的是，BIM建模当中所应用到的材料，如二维设计图、图片资料和文字说明都是真实有效的，设计阶段所提供的信息也需要满足不同要求下的三维模型所提出的相关要求。三维模型的创建，需要借助于三维软件来构建起专门的标高、坐标以及轴网等，按照提供的资料绘制模型图。还需要满足不同深化目标的服务需求。在对数据进行全方位分析后，对比分析构件的算量，或者需要为特殊材料制定独特的明细表。工程算量的实施流程则是包含了不同部分，如准备模型、过滤条件，提取信息，分析相关数据等。桥梁工程项目受地质环境等因素影响较大，大量施工临时机械需进入现场，受施工材料、场地限制，施工方案在编制后常出现调整情况。操作流程包括收集、整理施工现场数据、完善施工作业模型，确保模型规范程度。

3.2 施工实施阶段

施工实施阶段指工程开工至竣工全过程，此阶段主要任务是协调各方在指定时间履行合同约定全部施工作业内容。借助BIM 技术设计的桥梁施工可视化应用框架，其应用有两种表现形式：只是建立相应的三维模型，在这个应用平台上顺利开展各项活动可视化工作；各项施工信息在三维模型上展示出来，并利用其它软件把信息导入到相应的软件平台内，顺利实现各种获得可视化管理。一方面，要依据施工数据制作相应的CAD 图，顺利完成绘图工作后，技术人员根据图纸建立相应的三维立体模型，并开展碰撞检测，进一步校验图纸设计的可行性。另一方面，根据涉及图纸信息及建立的三维立体模型，建立施工结构模型，逐步完善施工环节的布局。在上述工作顺利完成后，把模型导入动态管理系统内完成施工管理工作，最终利用可视化形式将施工管理流程展示出来[3]。

3.3 基于BIM 技术的桥梁施工进度对比

基于BIM 理念的桥梁施工进度计划，并集合甘特图与建筑信息模型特点，在此基础上考虑时间维度影响，生成4D信息模型。桥梁工程施工4D 模型能更好地表示工程施工量的变化，同时项目施工管理人员能利用图形、模型、动画等对计划进度与桥梁工程的实际施工进度进行对比分析。这样能明确桥梁工程施工过程中的不足，提出解决方案。值得注意的是，在利用BIM 软件开展桥梁工程施工进度计划编制作业时，应注意WBS（工作分解结构）程度和前后施工作业类型的链接关系，避免出现工艺颠倒现象。