高架桥施工管理重点及对策

2021-09-16郭佩

交通科技与管理 2021年29期

郭佩

摘要：高架桥，即架空道路，是为缓解城市交通拥堵问题而出现的一种道路形式，高架桥工程由于其特殊的施工区域、短暂的施工周期和复杂的施工条件，使其施工管理问题日渐突出，施工安全隐患相比同类型项目也较多。本文通过对目前国内高架桥项目施工过程中存在的普遍性问题进行分析，提出了高架桥施工各阶段的具体对策，并结合技术发展，提出将BIM模型应用到施工管理中，并分析了其可行性和必要性，对高架桥施工管理的发展进行了探讨。

关键词：高架桥;施工管理;BIM

中图分类号：U445.1 文献标识码：A

0 前言

根据2017年12月1日实施的《公共服务领域英文译写规范》，高架桥主要分为Overpass和Viaduct两类，前者专指城市中跨越道路的桥梁，后者则指跨越深沟峡谷以代替高路堤的桥梁。

随着国内城市人口急剧增加，家用车辆数目急速增加，平面立交的刀口造成车辆堵塞和拥挤，需要通过修建立交和高架道路形成多层立体的布局，从而缓解城市交通拥堵问题。

结合中国城市发展现状，高架桥建设在目前的城市发展中处于不可动摇的地位。中国目前拥有现代桥梁总数超过100万座，21世纪人类新建的世界前100名高桥中，中国有90座，其中包括北盘江大桥（世界最高的桥梁）、港珠澳大桥（世界最长的沉管隧道、世界跨海距离最长的桥隧组合公路）;山城重庆更是世界桥梁之都，有超过1.3万座桥。

由于高架桥本身的特殊性，建设常常伴随着施工工期紧、高空作业危险性较高、持续时间长，工程位置常位于人口密度大的城市中心区域等问题，其施工难度及可能出现的问题往往多于同类型的建筑工程项目，在施工过程中也伴随着安全施工，甚至可能导致人员大量伤亡，根据《住房和城乡建设部办公厅关于2019年房屋市政工程生产安全事故情况的通报》，2019年全国共发生市政工程生产安全事故773起，死亡904人，可见，高架桥建设的施工管理在市政工程建设中尤为重要。

1 各施工阶段问题及对策分析

1.1 桩基施工

桩基施工是指对建筑物基础的施工过程，桩基由桩和桩承台组成。由于市政工程施工区域人员密集、地下管线众多（自来水、污水管网及天然气管线、高压电缆、通信电缆、光缆等），部分老城区地下管线资料匮乏，造成桩基施工难度增加，容易造成地下管线破坏，带来严重后果，如污水管网破裂造成污水上涌、流入水库;天然气管线破坏引起火灾等事故等。

结合理论研究和以往工作经验，桩基施工需要考虑以下几个方面：

（1）桩基施工前，应复核设计文件和城市规划文件，确认城市地下管线的位置和深度，保证理论与实践相结合，最大限度减少施工风险。（2）桩基施工过程中，应保证每孔必探，并有专人记录，探测深度不小于4 m，如遇可疑情况，可适当增加探测深度至6 m左右，减少和避免因地下管线的破坏引发的安全事故。此外，在桩基施工过程中，应当配置专门的技术人员负责现场工作审查，以便遇到突发状况时能以最快、最有效的方式应对。（3）桩基成型后，采用适当的防护措施进行防护。

1.2 承台施工

承台施工是建设工程中危险性较高的施工过程，承台开挖可能因边坡支撑不足造成坍塌事故，从而引发人员伤亡。

根据实际经验，在承台施工过程中应考虑边坡和放坡的支护工程，保证在正常施工作业强度下不会发生坍塌事故，具体有型钢支护、打钢板桩等方式。

1.3 墩柱施工

墩柱主要涉及坍塌事故和高空作业兩方面的问题，在施工过程中应考虑到：

（1）墩柱施工过程中，应注意避免坍塌事故。（2）规范墩柱施工作业平台，按照《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-2016）的要求进行施工，施工前为员工做好高空作业安全技术教程，并进行严格考核，避免因操作不规范造成的不必要的伤亡事故。

1.4 浇筑施工

在现场浇筑钢筋混凝土箱梁施工过程中，应严格按照规范进行，主要存在以下几个方面需要注意：

（1）严格按照设计方案进行搭设、验收，保证现场施工过程中模板支撑系统的安全性。（2）保证作业规范，做好消防措施。（3）做好施工安全教育和相应的防护措施，避免高空坠落等事故的发生。

2 BIM在施工管理中的应用

建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）是由完全和重组信息构成以支持新产品开发管理，并由电脑应用程序直接解释的建筑或建筑工程信息模型，是涵盖了几何学、空间关系信息、地理信息系统、各种建筑组件的性质及数量等信息的工程模型，目前BIM的构建主要通过Autodesk公司的Revit、3ds Max及Bentley公司的Everything 3D等软件进行，不同于2D图件，3D模型可较为直观的反映工程项目的各个信息，同时可将更多的信息赋予到建筑模型当中，由于其便利性和准确性，逐步被广泛应用于各个建筑工程项目中。

由于高架桥项目的特殊性，其工程涉及专业领域较广，影响因素较多，且城市规划资料输入影响较大，因此在高架桥项目施工过程中引入BIM模型并应用到施工管理中较为合理可行。

2.1 BIM模型管理

BIM模型不仅仅是传统的三维建筑模型的构建，而是以工程项目的三维主题与环境信息结合，同时将结构、电气等不同专业统合，直观反映在三维模型当中，为项目正常可靠施工提供条件。

通常情况下，高架桥工程的BIM模型构建分为以下几个步骤：

（1）城市模型的建立，通过无人机倾斜摄影技术对项目周边环境进行拍摄调查，并利用航测数据进行三维实景建模，可在较短时间内实现城市三维模型的构建，可在项目方案阶段对项目建设中的影响因子进行预判分析，规避碰撞。（2）城市信息的导入，在有充足城市规划信息支撑的条件下，可建立城市信息库，将城市地下信息导入BIM工程库中，可直观反映城市地下管线等敏感因子，同时在施工前可有效规避桩基施工过程中破坏地下管线的问题。（3）工程建模数据库的建立，通过建立有效的数据库，将工程建设中的用料规格、预制构件等信息建立成库，可为施工阶段提供有效依据。（4）工程主体模型的构建与输入，在数据库构建完成后，根据实际情况进行模型构建，然后导入城市信息，可直观反映碰撞信息，且减小配筋图的识别难度，有效减少施工过程中因图纸交流而造成的工程延期问题。（5）图纸输出和BOQ（Bill of Quantity）的输出，BIM模型方便之处在于既可从三维层面直观反映工程项目主体，又可转化为二维图纸方便施工现场的使用;此外，由于BIM模型建立过程中每个构件都可赋予特定的属性，因此可统计输出工程建设中的BOQ，方便采购和施工现场的分类管理。

2.2 BIM模型在施工管理中的应用

（1）各专业的良好合作，通过将不同专业的三维模型整合到一起，直观的反映出碰撞信息问题，可较早发现工程中可能出现的各专业设施碰撞问题，并在设计阶段有效规避部分问题，使施工阶段现场调整减少，有效减少项目工期。（2）BOQ清单的准确统计，可有效规避施工现场的材料缺失或采购错误问题，并且通过BOQ清单，可辅助施工现场材料管理，可通过为每个构件编号，实现现场焊接准确，减少现场工程指导的成本。（3）通过4D可视化的动态施工模拟，可提升施工预算的精度和施工效率。（4）通過提高设计精度，可辅助优化道路、管线、交通标志牌和桥梁声屏障等信息，确保实际施工完成后没有视线遮挡等问题。

综合上述条件，将BIM应用到高架桥施工管理中是优化施工管理的可行措施。

3 结语

本文通过分析高架桥工程项目在施工过程中存在的危险因素及施工各阶段存在的隐患，针对性的提出可行的管理方案，最后通过分析BIM模型的优势和在施工管理过程中起到的积极作用，提出了将BIM模型更有效的应用到施工管理中的方案，虽仅限于理论分析，但其应用到实际中仍有很多亟待开发的功能。在今后的城市高架桥施工过程中，应顺应科技发展的形势，将BIM技术与工程各阶段结合起来，达到施工管理的严谨和高效。

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