浅谈BIM技术在银西高铁连续梁施工中的应用

浅谈BIM技术在银西高铁连续梁施工中的应用

袁鹏

新疆生产建设兵团公路基本建设工程质量安全监督站  新疆 乌鲁木齐 830000

摘 要 ： 随着BIM技术技术的成熟和实施能力的提升，已逐渐展现出作为建筑业生产力革命技术的巨大价值。本文结合银西铁路六标段黄旗跨G211国道连续梁施工特点，论述了该连续梁使用BIM技术的必要性和可行性，分析了BIM技术应用的优势，取得了良好的社会效益和经济效益，值得借鉴推广。

关键词 ：BIM技术；连续梁；施工特点；经济效益。

目前，施工企业在项目建设中遇到诸多挑战。由于设计工具和能力的提升，越来越多的项目具有施工工艺复杂、投资金额巨大、工期要求紧张、参建单位众多、信息量庞杂、社会影响大等特点，这对项目的管理者、决策者管理水平都提出了更加严苛的要求，依靠传统的作业方式与技术手段，存在一定的实施风险，如何高效、高质、高收益地完成工程建设任务，对项目参与任何一方都是巨大的挑战。

信息化是促进施工行业科技创新发展的重要举措之一。在我国建筑业规划中，明确指出“运用信息技术强化项目过程管理、企业集约化管理、协同工作，提高项目管理、设计、建造、工程咨询服务等方面的信息化技术应用水平，促进行业管理的技术进步。”同时，在住房和城乡建设部颁布的建筑业信息化发展纲要中，进一步指出在“十四五”期间，基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快建筑信息模型（BIM）、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用，推动信息化标准建设，促进具有自主知识产权软件的产业化，形成一批信息技术应用达到国际水平的建筑企业。

一 工程项目概况

该连续梁为跨国道设（40+64+40）m连续梁，国道为双向2车道一级公路，路面宽12m，与公路交角35°，两个T构，采用挂篮悬臂浇筑，（40+64+40）m连续梁0#块结构形式为单箱单室，变高度变截面结构，箱梁顶宽12.6m，底宽6.7m，顶板厚度80cm，腹板厚85～120cm，底板厚75～120cm，两侧翼板悬臂长2.95m；梁高6.05m，跨中合拢段与边跨现浇段梁高3.05m，箱梁梁高及底板尺寸均以Y=0.007218X1.8二次抛物线变化。

二黄旗跨G211国道连续梁技术特点

2.1连续梁施工过程中不可避免的要涉及到钢筋、混凝土的垂直运输，如何做到材料分施工阶段进行准确计算指导预制加工与运输，保证一次性运输到位，避免二次倒运非常关键。

2.2该连续梁主边墩为双曲线托盘顶帽、不规则散水坡、张拉齿块都为异形结构，箱梁为变高度、变截面空心形式，结构构造比较复杂,如何让现场技术人员（特别是刚入职不久的技术人员）和架子队工人建立直观认识，避免现场施工与设计不符而引发质量事故也很关键。

2.3该连续梁采用三向预应力结构，预应力纵横竖三向分布，预应力管道与钢筋布设纵横交错，预应力能否准确定位将直接影响桥梁使用寿命，传统施工管理难以保证定位精度。

2.4该连续梁需要跨越既有线G211国道进行施工，该国道为沟通甘肃、陕西、银川三省的重要干线公路，车流量巨大，跨线施工安全风险较大。

2.5该连续梁的技术难度大，施工过程中需要解决0#块及边跨现浇段满堂红支架搭设、挂篮的定位安装、预应力管道的预留等一系列的技术难题。

2.6该工程作为标段关键节点控制性工程，工期紧、任务重，建设单位对工艺要求严格。 这一系列问题都有待于尝试运用BIM技术进行解决，在该连续梁施工管理过程中运用BIM技术非常有必要[1]。

三  运用BIM技术的可行性

根据黄旗跨国道连续梁的施工技术特点，BIM技术在有效解决工程技术难题方面展现出了一定的优势。因为BIM技术具有以下几个特点：可视化、协调性、模拟化、优化性、可出图性。

可视化：即“所见所得”的形式，对于复杂造型桥梁利用BIM建模，提供了可视化的思路，将以往图纸中线条式的构件变换成一种三维桥梁立体实物图形展示在人们的面前，这样就能更加准确的理解设计意图，提前发现设计中存在的错、漏、碰等问题，将问题前置，避免因为设计意图理解不到位及设计缺陷影响现场施工进度的正常推进。

协调性：即BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各构件的碰撞问题进行协调，生成连续梁的协调数据。

模拟性：模拟性并不是只能模拟设计图纸中的建筑物模型，还可以对施工过程中可能对施工产生影响的情况进行模拟。例如，可以进行连续梁施工过程中挂篮前下横梁和纵梁是否会与国道防护棚架发生碰撞进行模拟，这就能很好的在防护棚架施工前准确的确定防护棚架的高度，避免施工过程中防护棚架高度超标，给挂篮的移动滑移造成影响。也可以对吊车的起重吊装进行模拟，避免吊装过程中和挂篮发生碰撞，造成安全事故。

优化性：事实上整个设计、施工、运营的过程就是一个不断优化的过程，在BIM基础上可以更好的进行优化。通过优化可以更好更合理的组织现场施工。

可出图性：BIM不单能为设计院出设计图纸，还能根据不同的剖切角度出施工过程中的一些细部构造图纸。可出图性能够很好的解决三向预应力钢筋准确定位的问题

[2]。

由BIM技术的以上特点可见，BIM技术在黄旗跨国道连续梁中应用是可行的。

四 BIM技术在黄旗跨国道连续梁施工管理中的应用

4.1 三维交底·避免返工

构造复杂的黄旗跨国道连续梁，传统的二维施工图阅读全靠技术人员发挥空间想象力，对于经验丰富的成熟工程师，尚且需要花费较多的精力去吃透图纸。对于新入职或者是入职时间不长的年轻技术人员，由于没有施工连续梁的工程经验，势必导致读图时间较长且难免有读错图的情况发生。从而使得技术交底出现偏差，出现返工的情况。

黄旗跨国道连续梁运用BIM技术以后，将二维图纸转化成3D模型，不但方便技术人员读图，也会使技术交底变得简单易懂。提高了技术员读图的效率和准确度，实现了可视化技术交底，减少返工[3]。

4.2 建模提量·事半功倍

黄旗跨连续梁建模后，软件可以实现快速提取工程量，节约技术人员时间，大幅提高工程量计算效率，还可以轻而易举的完成变更前后工程量和工程造价的计算、差异比较分析，降低技术人员处理变更的工作量。

4.3 精建细算·用量控制

按黄旗跨国道连续梁实际施工节段针对性建模，精细预算工程量，指导每个阶段工程用量。严格的讲，黄旗跨国道连续梁施工图纸有全桥工程数量统计表，但是光有一个总量是远远不够的，施工过程中需要的往往是施工到某一个阶段之后，下一阶段的钢筋混凝土材料用量。即使是分节段悬臂施工的主梁，在施工图中有各梁段分段施工的工程数量统计表，还是不够完全和细致，并且因为该箱梁为异形结构，无论是复核工程数量，还是现场混凝土浇筑的计算都比较困难。

4.4辅助测量·快速复核

利用BIM模型可以量取任意点位、任意剖面的坐标，指导现场精确放样。

五结语

BIM技术在国外应用的越来越广泛，并逐步趋于成熟。我国的BIM技术才刚刚起步。仅在房建、地铁建设施工管理领域取得一些成绩，积累了一定的成功经验，在桥梁建设过程中还有很多问题需要去探讨和研究。研究如何推动BIM技术在桥梁上应用的课题具有深远的意义[5]。桥梁BIM技术顺利推进需要领导的重视作为重要保证，更需要建设单位积极推动实施BIM技术，同时需要积极引进外部力量，加快BIM技术推进步伐，达到设计、施工、运营、及维护四方联动共同推进BIM技术的目标。

参考文献

[1]王强,韦政.连续钢构桥梁施工技术与控制研究[J].西部交通科技,2009（6）:91-95.

[2]穆健,周志祥,叶洪平.高墩大跨连续刚构施工监控控制技术分析[J].西部交通科技,2009（8）:57-61.

[3]张建平,李丁,林佳瑞,等.BIM在工程施工中的应用[J],施工技术,2012（16）:10-16.