BIM技术在公路桥梁施工管理中的应用

杨晓剑

（中交第二公路工程局有限公司隧道工程公司）

1 引言

城市间的政治、经济、文化往来发展越来越密切，而公路桥梁作为连接城市间的主要枢纽，其施工质量直接影响出行人的人身安全，同时影响社会经济的稳定发展。在公路桥梁施工中，我国政府不断引入先进的施工技术和管理技术为其整个施工质量提供技术保障，其中BIM技术的应用，一定程度上提高了公路桥梁施工管理的水平，推动了该项目施工的稳定开展，同时对整个行业的可持续发展带来了积极影响。

2 BIM技术在公路桥梁施工管理中的应用优势及意义

2.1 BIM技术在施工管理中的应用优势

2.1.1 具有多角度可视化的优势

将BIM技术应用到公路桥梁施工管理中，可借助该技术的优势建设3D立体模型，通过对模型中呈现的相关内容进行全面分析，及时发现施工方案中存在的问题，然后对其进行可视化的优化。其中3D立体模型的建立是以实际工程的施工情况为原型，在三维虚拟平台中建立的建筑模型，然后通过三维立体空间对工程项目的各阶段施工进行可视化管理，通过建筑模型将公路桥梁施工过程进行全方位且多角度的呈现，为项目的施工提供了便利条件。

2.1.2 具有多元化模拟的优势

通过BIM技术进行模型构建时，不仅需要考虑工程中涉及的几何形状，还需考虑其功能构件的具体功能和性能，同时还可以对施工进度进行模拟试验。简单来讲，就是利用该技术可以对公路桥梁施工的实际施工场景进行全方位模拟操作，同时还能通过立体模型对实际施工中遇到的难点进行优化，通过模拟各种优化方案，最终选择可行性较高的解决方案，提高施工质量，保证施工进度[1]。

2.1.3 实现了多方的协调合作

众所周知，公路桥梁项目是一项大型的施工项目，施工过程复杂且烦琐，同时在施工中会涉及多个单位，如果各单位之间未做好协调交流工作，则可能影响施工质量，延误施工进度[2]。而BIM技术的应用，构建了一个较为完整的建筑信息模型，通过建筑信息模型中的协调性服务功能，为各单位提供了不同阶段的施工信息内容和相关数据，便于各单位及时了解整个项目的施工情况，同时实现施工数据信息的共享，促进了多方的协调合作。

2.2 BIM技术在项目施工管理中的应用意义

其一，BIM技术手段应用在确保施工有序展开的同时，也使施工质量满足相关标准，工程造价和进度也能得到有效控制；其二，相关工作人员的业务能力也有所提升，工程造价更加合理，这就为工程造价全过程和精细化管控提供有利条件，施工单位效益也得到一定保障；其三，BIM技术在施工管理中应用时，可以借助其自身特点并结合项目实际施工情况建立与之相匹配的3D立体模型，从而实现项目设计时期设计图纸的可视化，便于设计人员及时发现设计图中的不足之处，然后通过在模型中完善的设计方案，最终选择切实可行的优化方案，降低了因设计图纸的原因而造成施工事故的概率。

3 BIM技术在公路桥梁工程管理中的具体应用

3.1 创建可视化的3D模型

BIM技术的合理应用，不仅提高了信息化的应用程度，还减少人力和财力的投入，实现了工程造价成本的合理控制。

①在公路桥梁工程管理中应用BIM技术，可以借助该技术的特点结合工程施工的实际情况创建可视化的3D模型，进而加快各阶段施工数据信息传输与反馈的速度，提高了管理效率。

②工程管理人员还可结合项目的设计图纸，将其平面图转变为3D立体结构的模型，通过立体模型让工程管理人员及施工管理人员对整个项目的基本构造、规格、施工材料及施工工艺等重要信息进行全面了解，同时通过立体结构模型还能及时发现设计图纸中潜在的安全隐患，并借助可视化的优势进行设计图纸的不断优化，从而提高设计图纸的质量。

③工程技术人员还可通过BIM技术展示工程施工的整个模拟过程，在模型展示的过程中与其他技术人员和管理人员进行技术交流，对模型展示中呈现出的问题进行紧急讨论，制定合理的改善方案，提高施工人员的施工效率，同时确保工程施工质量[3]。

3.2 构件空间碰撞检测

设计师在对公路桥梁工程进行图纸设计时，未重点关注钢筋体积设计，从而导致工程在具体施工中经常出现一系列钢筋质量问题，比如主筋或预埋件与钢筋位置发生冲突，从而增加了施工难度，严重影响工程结构的施工质量。

若在设计公路桥梁工程施工图纸时引入BIM技术，则可通过创建3D立体模型，对公路桥梁结构构件空间位置的碰撞情况进行全方位检查。如果在3D立体模型的展示中发现主筋与预埋钢筋位置和预埋件与钢筋位置出现冲突的情况，工程设计人员可以在3D立体模型中模拟工程建设过程，寻找解决以上问题的方案，并且在具体施工之前完成施工图纸的变更（见图1）。如果解决方案影响到建设单位的利益，则需与建设单位及时取得联系，经过沟通交流后，对原有的设计方案进行合理调整，尽量减少因构件空间位置碰撞问题而出现返工现象[4]。

图1 构建空间检测示意图

3.3 场地布设活动中的应用

在工程建设中，场地布设施工也经常会出现不同程度的问题，而之所以会出现这样的情况，很大程度上都和相关工作人员对施工现场以及工程实际不了解有关。如果在该工作环节中应用BIM技术，其本身的可视化、立体性特征就可以让设计人员更加全面了解施工实际情况，从而对现场形成更加清晰的认知，实现施工场地合理布设，同时使整个施工工艺得以优化。

在公路桥梁工程施工管理中应用BIM技术，可以实现对整个工程施工计划的模拟，整个模拟过程既不影响正常交通运行，也不影响实际施工的需求，同时实现了资源的合理配置，对提高施工管理效果具有积极作用。此外，管理人员在对交通疏导方案进行改革优化时，可利用BIM技术的优势对优化后的方案进行模拟，对工程建设中涉及的各种标牌和临时设施等进行标准化模拟实验，推动工程施工场地布设工作的有序展开，提高整个工程建设的科学性和合理性。

3.4 施工方案模拟中的应用

通过BIM技术的应用，可以实现对桥梁工程可视化的施工方案模拟和施工技术交底。在此基础上，当工程管理人员对桥梁工程中比较复杂的施工环节进行方案制定时，可结合BIM技术的优势，对该施工环节中应用到的施工技术进行可视化模拟，从而让该环节中的施工人员全面掌握与之相关的施工信息。当施工人员经过优化后施工方案指导后，使其在施工中严格遵守施工标准，并在施工过程中充分发挥自己的专业价值，保证工程施工质量[5]。

其中动画模拟作为实现施工指导中的主要方法，其在具体应用中不仅能够对公路桥梁工程的整体造型和结构的整体布局进行剖析，还有助于相关管理人员对工程设计结构产生全面且系统的认知。比如，某工程在具体施工中进行土墩承台施工方案设计时，需要结合动画模拟技术为技术人员和施工人员进行全过程的施工模拟，在施工模拟过程中需重点分析施工间距、施工流程和支撑结构等内容，只有技术人员和施工人员掌握以上施工重点，才能使其在实际施工中严格按照施工标准及施工工艺特点有序开展施工，进而提高施工效率。

3.5 进度、质量和安全管理中的应用

因公路桥梁工程的构件种类较多，且整体施工过程十分复杂，所以为了提高工程施工管理水平，相关管理人员需要重点分析如何将BIM技术的应用价值发挥最大，并探索在创建3D模型的过程中如何做到施工材料、施工队伍、施工成本和施工进度的合理调配。

BIM技术在公路桥梁工程施工中应用时，首先，需要做好采集信息的工作，因此需要施工单位提取施工合同和施工图纸中与项目相关的重要信息，如施工节点、施工材料、施工设备和施工条件等等。然后，根据收集到的信息创建3D立体模型，并将不同项目的信息进行编码保存，模拟施工过程，从而推测施工所需工期，制定合理的施工进度计划。最后，按照施工进度计划开展施工，如若在具体施工中因某种因素影响了施工进度，则需工程技术人员及时通过3D立体模型对施工进度计划进行调整，同时确保施工计划调整后的合理性。

BIM技术在工程质量管理中应用时，利用该技术的优势实现对各项目施工现场的可视化模拟管理，与工程相关的管理人员可通过BIM技术创建的三维立体模型及时发现项目施工中潜在的施工问题，并通过模拟施工流程，对施工方案进行优化，从而提高施工质量。

BIM技术在工程安全管理中应用时，可凭借BIM技术中自带的安全风险评测工具对模型中的工程项目进行安全测评，并明确标注某项目施工阶段风险点的位置及风险等级，同时结合系统数据库中的数据信息制定防范风险方案。因此，工程安全管理员在项目施工之前，需借助BIM技术创建三维立体模型的优势，模拟项目施工过程，并将制定好的防范风险方案应用到施工模拟中，以此判断该方案是否具有可行性，如此对提高工程安全管理具有促进作用。

4 结语

总而言之，BIM技术的产生与应用顺应了时代的发展趋势，公路桥梁工程作为市政工程中的主要内容，其工程质量对社会的稳定发展有重要影响。而在公路桥梁工程施工管理中应用BIM技术，能够实现整个项目的可视化模拟，而3D立体模型的创建，为后期的有序施工提供有利条件，同时便于技术人员及时发现各阶段施工方案编制中存在的问题。