BIM技术在大跨径桥梁施工中的应用

BIM技术在大跨径桥梁施工中的应用

孙琦渊

上海绿地建设（集团）有限公司    上海市     200083

摘 要：针对市政工程建设市场不断扩张，危险性较大的分部分项工程随之增长，传统的施工管理办法已不能满足现有工程的需要，通过了解大跨径桥梁工程的工程概况及工艺流程，分析大跨径桥梁施工管理中对BIM技术的要求、探究运用BIM技术的可行性，将BIM推广到施工工艺流程和工程重难点分析全过程，以期为优化大跨径桥梁拆除的施工管理提供一条可靠的技术路线。

关键词：BIM；信息化；大跨径桥梁；施工管理

1、引言

随着我国全面深化改革，城镇化进程加速推进，城市规模逐渐扩大、现代化水平日益提高。据统计，2017年政府在市政工程建设方面的固定资产投资增速达8%，未来5年内，市政工程建设市场增量将持续上升，对工程建设而言既是机遇更是挑战。为促进工程领域能够持续健康发展，面对新建、改建、扩建工程规模不断扩大，施工环境复杂多变，施工危险系数随之提升，施工安全质量等问题亟待解决，因此推行危险性较大的分部分项工程（以下简称危大工程）精益化、标准化的施工管理办法迫在眉睫。新形势下市政工程施工管理须寻求新途径，树立新观念，开创新模式，实现提质增效的管理办法。当前，BIM（Building Information Modeling）技术已在房建、铁路领域被广泛应用并取得了良好的效益，BIM技术充分实现了施工过程可视化，使各方主体共享信息，实现了精细化管理，为危大工程保驾护航。因此，进行基于BIM技术的大跨径桥梁施工管理办法的可行性研究具有重要意义。

本文参考BIM技术在建筑工程其他领域的成功经验，结合BIM技术的应用现状，分析BIM技术在大跨径桥梁工程中的适用性，探究在大跨径桥梁 拆除工程中BIM技术的运用状况，为BIM技术在航道大跨径桥梁拆除工程中的应用提供可靠的参考案例。

2、BIM技术在大跨径桥梁工程中的适用性分析

大跨径桥梁工程为危大工程，周边环境特殊、协调因素众多、工艺技术难度大、施工风险性高。其施工管理具有涉及主体较多、资源配置复杂、工艺工序繁琐的特点；全生命周期管理流程割裂、资源未能最大化利用、施工安全难以保障，大跨径桥梁拆除的施工管理工作迎来新的发展需求。

（1）工程信息共享性要求。多数项目涉及主体较多，导致业主及各参建方之间信息传递滞后、数据交互受制；没有建立统一的信息共享平台，使得工程信息共享不充分，甚至引起施工管理紊乱。

（2）施工过程虚拟化要求。传统的2D施工方案虽已考虑桥梁结构模块化拆除，但施工阶段关键环节的工艺要求、施工安全难以保证；部分工程受周边条件、工期影响，出现可研内容不充分、方案调整不直观等问题，均对后期施工过程产生不利影响。

（3）空间碰撞检查要求。当前的二维图纸仅从各专业角度单独分析碰撞问题，不能全面反映管线、堆场、设备、材料等在整体空间的布局状态；施工阶段前，平面图下的深层次问题难以排查，如船舶在河道上的碰撞问题，后期碰撞暴露而引起的变更较为复杂。

（4）交通组织动态管理要求。相较于陆地交通，水上交通管理具有特殊性，施工期间应尽可能确保水上船舶顺利安全的航行，水上作业、施工进度、工程安全等因素协同管理，也对航道管理的动态性提出迫切需求；现有的施工交通组织方案以分阶段静态管理为主，通航管理仍按阶段性计划执行，遭遇异常天气、施工进度等影响，水上交通组织缺少实时更新与全过程展现。

（5）技术交底可视化要求。由于传统的技术交底形式单调，施工人员难以通过枯燥的文字说明深入理解施工内容；关键、重要的施工环节交底资料相对复杂，文档资料缺乏生动性，不利于施工人员充分了解施工过程中的每处细节；传统形式交底消耗时间较长，信息传递过程的精确性难以确保。

3、基于BIM技术的施工管理满足大跨径桥梁工程的管理需求

首先，BIM技术能展示项目信息的三维模型，通过形象、生动的3D视频演示施工工艺；其次，依靠BIM技术能够进行三维空间安全检查，不仅可以规划施工阶段管线的保护范围，还优化了的作业轨迹、停放位置，同时也提高了施工技术交底质量；第三点，BIM技术可实现动态管理，安排合理的施工进度和施工工序，优化了交通组织方案，提高了水上作业的安全系数；第四点，利用BIM技术进行可视化技术交底，借助直观、轻量化的三维模型，数据累积、资源共享的信息化平台，简洁明了的向施工人员传达施工方案，阐述复杂环节的作业重点，提高技术交底的标准化管理。

4、大跨径桥梁工程BIM建模

本文以大跨径桥梁工程为例，利用Autodesk Revit、AutoCAD、3DSMAX等操作软件和信息采集新技术以创建本项目的三维数据模型，充分发挥了BIM技术在项目全生命周期的统筹协调作用。按照BIM技术标准，创建项目信息完善的三维模型流程如下：

（1）桥梁三维建模。通过AutoCAD软件打开桥梁结构设计平面图，利用Autodesk Revit

软件进行桥梁构件定义与分类，以及桥梁上部结构、下部结构的三维尺寸参数化、合理进行空间布局，并校验模型的完整性、准确性，呈现出清晰直观的大跨径桥梁BIM三维模型。

（2）场地数据采集。采用倾斜摄影新技术，从多方位视角高效、精确的采集地理信息数据；通过3DSMAX软件导入此数据文件，进行专业的数据处理分析，实现自动化快速建模，BIM场地三维模型可直观反映大跨径桥梁拆除工程现状场地的地理位置、地物的外观尺寸等属性。

（3）项目信息融合。依据BIM技术可信息化、数据化整合模型的特性，利用Autodesk Navisworks软件对项目现状场地信息与桥梁三维模型进行高度融合；并在此基础上深化模型，拓展本项目BIM信息模型，丰富桥梁拆除工程三维模型的数据资料，创建桥梁东侧施工影响范围内乙烯管、合成气管及高压燃气管线等综合管线的3D模型，使其满足大跨径桥梁工程施工管理的模型深度要求。

5、BIM技术在大跨径桥梁工程中应用效果及价值

本文以桥梁工程为例，通过利用BIM技术，旨在优化危大工程的施工管理办法。创建信息化平台，以三维模型为交流媒介，以精细化理念为指导原则，将BIM技术由面及点发挥实效。利用BIM技术的可视化特性直观模拟施工工艺流程，同时深入工艺的关键环节，针对难点、重点充分发挥BIM技术协调性优化施工管理办法，完善现场空间布局、交通方案，以及机械设施、技术交底等方面的管理，为施工过程带来最大化效益。

6、结束语

立足于市政工程施工管理的核心需求，本文基于BIM技术的应用现状，分析了BIM技术在航道大跨径桥梁拆除工程中的适用性。以某一航道大跨径桥梁拆除危大工程为例，借助BIM技术升级和优化现有的技术手段，为各方主体搭建一个共享的信息化平台，提高了危大工程的施工管理水平。成功的将BIM技术应用于分析施工工艺流程、解决工程难点，及施工三维交底，验证了BIM技术的价值，对今后市政工程中危险性较大的分部分项工程施工管理提供有意义的参考。

7、参考文献

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