BIM技术在三贤路跨雁栖湖大桥施工中的应用

马 驰，赵世伟，于慧江，王 永

（中建一局集团第二建筑有限公司，北京 102600）

1 工程概况

三贤路跨雁栖湖大桥为东西向布置，全桥位于圆曲线、缓和曲线及直线上，西侧桥梁起点桩号K0+754.500，东侧桥梁终点桩号K1+325.500，桥梁全长571m。上部结构主桥采用55m+90m+55m变高钢箱连续梁，引桥采用40m跨预应力混凝土现浇连续箱梁；下部结构采用肋板台、门式框架墩；基础均采用钻孔灌注桩基础，桩径1.8m，设计为嵌岩桩。

引桥上部结构采用40m一跨的预应力混凝土连续梁，分幅设置。标准段单幅桥面顶宽24.99m，第一联左幅桥面顶宽由28.49m渐变至24.99m，两幅桥之间设置2cm缝。单幅桥上部结构采用单箱三室大箱梁，梁高2.5m。箱梁顶底面保持平行，桥面1.5%横坡通过整体刚性旋转形成。主梁左右两侧悬臂均为4.0m，悬臂端部厚22cm，悬臂根部厚度65cm；顶板全跨厚度为25cm；箱梁底板厚度为22cm；腹板厚度50cm；腹板、底板及顶板在支点附近均局部加厚，由50cm变至100cm。中支点横隔梁厚度为3.0m，边支点横隔梁厚度2.0m。1号及11号桥墩处为满足布置汉阙建筑的需求，主梁在顺桥向4m（跨径线前后各2m）范围内取消外侧悬臂（横向4m范围）。

2 BIM技术应用

2.1 钢箱梁加工前的三维模拟

钢箱梁预制构件在桥梁工程中应用广泛，该桥在施工过程中限于场地和经济因素，未在施工现场建设预制场地，选择在预制构件厂进行构件定制。设计部门、施工方及预制构件厂三者之间存在沟通效率低的问题，对预制构件的效能产生不利影响。BIM技术可为预制厂提供全面信息，提高其工作效率和准确性。首先，设计部门、施工方及预制构件厂三方将参数变化和现状需求通过端口传送，实现数据资源共享；其次，通过BIM模型实现构件详细资料的三维重现，明确加工工序，严格控制加工成型质量。钢箱梁加工工序三维模拟如图1所示。

图1 钢箱梁加工工序三维模拟

2.2 钢结构支撑受力计算

在钢结构支撑体系方案编制过程中，工程技术人员利用BIM软件对钢结构支撑进行模型创建、不同受力阶段受力分析及计算，以验证方案设计的安全性。最终成功对钢结构支撑体系方案进行优化，有效保障了后续施工的安全及质量。

2.3 钢箱梁吊装模拟

该项目施工场地狭小，周围村庄较多，而且施工场地有一处河流经过，综合考虑各因素后选择履带式起重机进行吊装作业，作业半径为14～20m。施工方案编制过程中，利用BIM技术将钢箱梁吊装过程制作成三维模型，同时将工艺、计划方案等进行有机结合，进行过程模拟，并在此模拟过程中针对预制构件的吊装施工工序是否恰当、是否符合施工管理等存在的问题展开分析，从而优化施工方案。最后将模型制作成有指导作用的演示文件，并与施工方案有效结合，达到指导现场施工的目的。

2.4 预应力盖梁张拉端模板加固体系

该桥梁下部采用墩柱加盖梁的结构，预应力施工是保证盖梁安全使用的一项重要指标，盖梁张拉端模板的加固支撑是保证预应力施工的一个重要条件。目前盖梁张拉端的模板加固没有针对性设计，一般采用钢管或木方作为简单的顶撑连接，盖梁张拉端的模板支护面积小、支护稳定性差、模板体系整体性差、安拆工序繁复、施工难度大、费时费力，施工时也极易发生胀模现象。

通过分析施工难点，技术人员发现自行设计一种模板加固体系便能很好地解决此问题。技术人员利用revit软件建立模型，进行预应力盖梁张拉端模板加固模拟，最后成功设计制作了一种加固体系，并由此取得一项实用新型发明专利——一种预应力盖梁张拉端模板加固体系。最后将本实用新型预应力盖梁张拉端模板加固体系用以解决定位锚垫板、预应力筋位置及预应力盖梁张拉端模板的整体加固，现有支撑体系的加固效果差及在使用中整体性和操作性差等技术问题（见图 2）。

图2 一种预应力盖梁张拉端模板加固体系及现场应用实况

3 结语

BIM技术在三贤路跨雁栖湖大桥施工阶段的深化设计、施工模拟、安全质量管理等方面发挥了巨大的作用。通过运用BIM技术，不仅可实时掌控工程进度，保证工程质量和工期目标的实现，同时能及时发现施工过程中存在的问题，并结合现场实际情况进行模拟分析，及时提出解决措施。通过分析BIM技术在三贤路跨雁栖湖大桥施工中的应用可发现：建筑信息模型化可提高工作质量和公司竞争力，进而促进建筑业转型，加快建筑行业规范化进程。因此，大力发展BIM技术极有必要，对整个工程技术的发展能起到很大的促进作用。