BIM技术在桥梁可视化施工中的应用探讨

BIM技术在桥梁可视化施工中的应用探讨

刘永川

北京市政路桥管理养护集团有限公司 北京 101300

摘要：为满足现代桥梁工程的施工与管理需求，近年来，桥梁工程呈现出可视化施工的发展趋势，BIM技术在桥梁施工领域得到广泛应用，这对桥梁施工质量、效率与综合管理水平的提升有着重要意义。但由于BIM技术和可视化施工普遍存在BIM技术应用经验匮乏的问题，没有发挥出应有的技术作用。鉴于此，本文对BIM技术在桥梁可视化施工期间的应用价值和具体应用展开探讨，以供参考。

关键词：BIM技术；桥梁工程；可视化施工

一、BIM技术在桥梁可视化施工中的应用价值

1、保证信息直观性与完整性

首先，从信息直观性角度来看，在桥梁工程传统施工模式中，主要以二维平面图纸作为技术交底凭证和施工指导文件，无法在图纸中立体化呈现桥梁结构，容易产生认知误差，进而出现错误施工问题和质量通病。而对BIM技术的构建，既可以将三维信息模型作为交底凭证，在可视化状态下开展技术交底等工作，同时，通过开展模拟施工试验，以动画方式演示桥梁施工过程，从而消除认知误差，帮助施工人员更为直观的了解施工意图、掌握操作要点与工艺流程。

其次，从信息完整性角度来看，BIM软件在工程建设期间持续采集相关信息与实时施工信息，将信息导入数据库中，基于数据间的关联属性进行分类储存，并在所构建三维信息模型中加以展示。如此，施工、技术与管理人员可以直接在三维信息模型与配套数据库中查阅检索相关信息，如桥梁构件截面尺寸信息、机械设备运行数据、材料性能指标等。

2、保证模型关联性

现代桥梁工程有着建设规模大、涉及专业工种数量多的特征，在传统施工模式中面临着信息沟通不畅、缺乏协同施工与管理基础的问题，在施工期间容易产生专业冲突。在这一工程背景下，对BIM技术的应用，凭借技术协调性与模型关联性的特征，有效解决了专业冲突和信息沟通问题。例如，在协同施工与管理方面，既可以将各专业施工方案与图纸整合形成统一的三维信息模型，在模型中使用特定颜色符号标记专业冲突部位，提供协调数据。同时，使用BIM软件自带的碰撞检查工具，可以发现全部的软硬碰撞问题，自动生成碰撞检查报告。而在信息沟通方面，依托BIM技术构建信息管理平台，将各专业人员与工程参建各方接入管理平台中，通过构建的三维信息模型线上召开设计、施工协调会，避免各专业与部门间因沟通不及时而出现施工问题。

3、奠定动态管理基础

在桥梁工程传统施工模式中，受到技术水平限制，存在管理滞后性问题，无法第一时间获取实时信息来掌握动态施工情况，临时下达的管理措施存在滞后性，难以在第一时间解决施工问题。而对BIM技术的应用，则弥补了信息获取滞后的管理缺陷，通过施工与管理人员实时上传现场施工信息的方式，可以持续采取实时产生的工程信息，帮助管理人员快速发现工期进度延后、工序质量检验不合格等施工问题，在短时间内采取相应措施，为动态化管理模式的推广落实奠定了良好基础。

二、BIM技术在桥梁可视化施工中的应用场景

1、桥梁三维建模

在桥梁可视化施工期间，所构建BIM模型起到提供可视化技术交底凭证、专业图纸与方案整合、桥梁构造展示、工程量统计等多重作用，是高效开展桥梁施工与管理活动的基础条件，占据着重要的施工地位。在桥梁三维建模环节，可选择应用OpenBridge Modeler等软件产品，根据施工需求构建总体模型与场地模型、桥梁上部模型、下部模型、箱梁加宽模型等多种三维信息模型，在模型中动态化呈现不同构件与非构件对象间的互动反馈过程及显示属性信息。例如，在构建BIM场地模型时，在软件中创建地形表面，创建放置点和导入总图文件，设置高程值与添加属性信息，再绘制各功能设施与构筑物，在调整完毕后保持全部子项坐标点一致，即可完成场地建模任务，在模型中直观显示各功能区域边界范围、属性状态、设备材料与人员进场运输路线等信息。

2、图纸优化

在图纸优化场景中，依托BIM技术开展图纸三维审查工作，在软件中预先导入作图规范等准则，下达相应控制指令，由系统自动审查施工图纸是否符合作图规范，使用特定颜色符号和在审图报告中标注图纸中不合规范与错漏遗缺的部位，由设计单位对图纸进行补充标注，必要时对桥梁施工方案加以优化调整。同时，使用BIM软件的碰撞检查工具，例如，在某桥梁工程中，应用BIM技术检查桥梁结构在震中时是否出现橡胶支座与抗震锚栓外套碰撞问题，根据检查结果将支座位置沿抗震锚栓相反方向横移30mm。

3、施工模拟

考虑到现代桥梁工程的建设规模较大、工期较长，在施工期间受外部环境等多方面因素影响，容易出现停工、返工、窝工等突发状况，进而影响到工期进度与建设质量。针对这一问题，在传统施工模式中，普遍采取试验段施工方法，导致工程工期延长与工程量增加。因此，需要在施工模拟场景中应用BIM技术，凭借技术的模拟性特征，在软件中导入施工方案、图纸与相关技术资料，以三维信息模型为载体，模拟桥梁施工过程，以及开展紧急疏散模拟等专项试验，提前预测桥梁施工成果质量与施工期间可能出现的问题，在其基础上优化调整施工方案与施工组织管理计划。

4、施工管理

在桥梁可视化施工期间，BIM技术在施工管理方面的主要应用场景包括进度管理、造价管理、安全管理与质量管理。以进度管理为例，预先依照现场情况与方案内容开展4D模拟试验，根据试验结果来设定项目起止时间点与各专业作业持续时间。随后，在桥梁施工期间持续采集实时施工信息，在界面上绘制施工进度曲线图表，直观显示实时施工进度和预期进度，在工程进度偏差值超过警戒值时自动发送报警信号，由管理人员根据进度偏差值与问题产生原因来采取相应的管控措施，具体管控措施包括增加人员与机械设备配置数量、重新调整工序流程、安排交叉轮班施工、延长施工时间等。

结语：综上所述，为加快桥梁工程现代化发展进程，使BIM技术在工程实践中得到高效利用。因此，企业必须肯定BIM技术在桥梁可视化施工领域中的应用价值，在施工管理、施工模拟、三维建模、图纸优化等场景中做到对BIM技术的落地应用，注重总结技术应用和施工经验。

参考文献：

[1]张海华,刘宏刚,甘一鸣.基于BIM技术的桥梁可视化施工应用研究[J].公路,2016,61(09).

[2]刘淑娟.在桥梁可视化施工中BIM技术的实践应用分析[J].粘接,2019,40(11).