BIM技术在桥梁工程施工中的应用

2021-11-21王跃龙

建材发展导向 2021年2期

王跃龙

（中铁二十三局集团第二工程有限公司，北京 100000）

桥梁工程是社会经济发展的重要推动力，随着社会环境的不断变化，桥梁工程建设开始大量应用信息技术，有效提升桥梁工程施工效率质量。其中BIM技术在当前梁工程中十分常见，特别是施工环节，通过BIM技术可以完成协同作业，创新桥梁工程管理模式，即便在复杂的施工环境下也能够充分发挥出桥梁工程施工技术的优势。开始施工前通过BIM技术模拟施工全过程，可以提前发现一些施工环节可能出现的问题，进而优化桥梁工程施工方案。由此可见，BIM技术在桥梁工程施工中有非常重要的作用。

1 BIM技术在桥梁工程施工中的作用

1.1 有利于实现桥梁工程各单位之间协同合作

桥梁工程建设涉及到诸多主体，例如施工单位、建设单位、监理单位等，而这些主体之间必须要协同合作，才能够提高现场施工效率。在桥梁工程施工中应用BIM技术，搭建信息对接平台，使建设单位、施工单位、设计单位、监理单位等能够在平台中实现信息对接，录入采集到的数据，创建桥梁工程建设信息库［1］。桥梁工程处在不同阶段可能会面临相应的要求，尤其会出现项目设计变更的现象，建设单位利用BIM技术可以在对接平台中提出变更需求，设计单位了解到建设单位需求后实施设计变更，从而优化设计方案。另外，全部信息也可以在BIM技术信息对接平台中共享，加强项目管理公开性，提高各个施工单位之间协同合作效率。

1.2 有利于施工项目严格管控

桥梁工程施工过程中具有动态性的特点，加之施工流程比较复杂，若在施工中运用BIM技术，可以通过该技术所具有的数字化三维功能对设计图纸进行审核，及时发现问题，优化施工流程，以免后期施工受到潜在问题的影响而降低桥梁工程的整体质量。另外，通过BIM技术也可以提前预估任意流程需要用到的施工材料，初步掌握钢筋、混凝土等材料的用量，从而对施工成本进行控，避免材料、成本浪费［2］。

2 桥梁工程施工中运用BIM技术难点

桥梁工程是我国建筑领域的一项基础工程，建造形式比较多样化，例如悬索桥、梁式桥、斜拉桥等。因为桥梁项目建设环境比较复杂，所以无论是设计、施工，还是竣工之后的验收，均由可能会面临一系列问题，加之桥梁工程施工技术也具有复杂性，桥梁结构形式多种多样，也为桥梁结构构件赋予复杂性的特点。针对不同结构形式的桥梁工程而言，在相对恶劣的施工环境下，现场施工建设难度增加，施工管理也面临更为严格的要求，组织桥梁工程施工期间，所采用的施工技术如果过于单一，在现场施工环境的影响下便会影响到整体施工效率与质量［3］。除此之外，因为桥梁工程质量与各个环节的质量管理要求非常严格，可能会导致项目施工延期、成本提高等问题，组织桥梁施工期间，现场有比较多的预制结构构件，将这些构件运输至施工现场，也有可能会增加现场施工的难度，特别是构建尺寸较对、造价成本管理等工作。所以在桥梁工程施工的过程中，应用BIM技术是非常有效的施工手段之一。

3 桥梁工程施工阶段BIM技术的运用

3.1 创建BIM技术平台

1）桥梁施工远程协同管理，BIM技术在桥梁工程施工阶段应用，需要创建BIM技术平台进行远程协同管理，这一方面可以发挥云技术的优势，搭建具有系统性特点的BIM技术应用平台，借助互联网技术的优势，在桥梁工程施工中创建多方协同管理的施工体系，加强BIM技术应用有效性，也可以为桥梁工程的施工提供强有力的技术支持。组织桥梁工程施工时，施工现场会放置中心机房与基站，采集BIM 模型数据，并且实施BIM部署管理，这就需要创建外部计算机系统，在要求范围内构建云端数据模型，由其负责分析数据，发挥BEM技术可行性作用，将云端与硬件资源融合，展开桥梁工程图形数据与计算机数据的分析和处理［4］。一方面可以提高数据计算和分析的效率，另一方面，硬件处理系统内部数据资源，也可以在整合之后实现共享。除此之外，运用互联网数据处理的方法，所有BIM用户之间可以共享信息，利用计算机数据处理功能，使用BIM技术提高数据资源利用率，节省数据处理所花费的成本以及硬件系统管理维护方面的成本支出。

2）实时更新数据信息，进入到信息时代后，互联网与BIM技术在建筑行业得到广泛应用，这两种技术的结合可以搭建多维度的建筑结构模型，在数据处理与分析、数据共享等方面体现出明显的优势，也为桥梁工程数据采集、处理、分享等提供技术支撑。以数据共享为前提，利用BIM技术有利于实时更新数据信息，加强桥梁工程信息管理协调性，通过BIM技术预测桥梁工程施工期间存在的问题，可以按照问题反馈展开数据信息的处理，并且创建桥梁工程模型。具体需要遵循桥梁工程规范、拆分基本原则，按照创建的模型与桥梁施工现场进行衔接，确保桥梁构建结构能够实现分项式管理。

3.2 优化BIM技术规范

桥梁工程施工中运用BIM技术，必须要有科学完善的BIM技术规范。所以针对BIM技术规范的优化，提出以下建议：第一，桥梁工程多方单位针对BIM技术规范进行讨论，协商制定BIM技术规范，为桥梁工程现场施工提供有效的指导。按照国际标准制定技术规范，例如，开放地理信息联盟、Buildingsmart等，经过讨论协商之后共同制定桥梁工程BIM技术标准规范；第二，建设单位、施工单位、设计单位与监理单位等，对桥梁工程全周期管理加强重视，尤其要在全周期管理中运用BIM标准［5］。桥梁工程相关专业学科范围需要不断拓展，管理时间也要延长。另外，优化桥梁工程BIM技术规范，要结合实际情况，总结桥梁工程施工得到的反馈，实时优化BIM标准规范，在市场经济环境下，应用BIM软件，充分发挥出BIM技术对桥梁工程施工的优势，加强现场施工规范性。

3.3 加强BIM技术宣传

BIM技术作为桥梁工程施工中的一项现代化手段，要想发挥出该项技术的优势，需要做好BIM技术宣传工作。第一，桥梁工程建设、施工等单位之间展开讨论，制定桥梁BIM技术应用方案，明确BIM技术运用的要求，并且在施工、维护等环节组织所有工作人员参与培训，通过考核的方式了解施工人员的专业水平，创建切实可行的人才培养机制，培养出专业水平高的BIM技术人才；第二，引进奖惩机制与加分制机制，对于BIM技术应用效果比较好的工作人员可以进行奖励。在宣传BIM技术这一方面，需要运用到信息技术与新媒体平台，使更多施工人员能够了解BIM技术的优势，在施工现场各个阶段能够加以运用，发挥BIM技术作用，提高桥梁工程施工水平。

3.4 发挥BIM技术功能作用

当前我国桥梁工程项目的施工已经实现了现代化设计软件的普及，其主要功能是针对桥梁工程进行建模，全面表达出桥梁工程全寿命周期所涉及到的数据。因此，研发BIM软件非常重要。在桥梁工程施工中，通过BIM技术软件可以创建项目模型，采用全周期建模方法，将桥梁工程施工潜在问题及时发现、解决。除此之外，通过BIM技术也可以将不同种类设计软件存在的信息兼容性这一问题解决，将BIM技术与3d打印技术、云计算技术结合，创建具有综合功能的模型，也能够切实提升桥梁工程施工有效性。