BIM技术在桥梁工程施工阶段的应用及其优势论文_①程曦,②邹新成,③唐建华,④周姗,⑤高保家,⑥程

①程曦 ②邹新成 ③唐建华 ④周姗 ⑤高保家 ⑥程浩川

1筑智建科技(重庆)有限公司 400030;2身份证号:510212196305210812 3重庆市市政工程协会 400015;4重庆市市政工程协会 400015 5筑智建科技(重庆)有限公司 400030;6筑智建科技(重庆)有限公司 400030

摘要:随着经济的发展,桥梁工程便利了人们的出行。桥梁设计理念不断更新且向更先进的方向发展,传统的施工技术与先进的设计意图存在不相符的局面,也让现如今的桥梁工程施工面临着巨大挑战。而信息化技术在建筑行业施工中所带来的优势逐渐显现,建筑领域中的BIM技术主要基于三维数字技术,采取交互使用的方式进行信息的管理、存储与交换,属于建筑信息管理模型应用BIM技术能够明显提升桥梁工程的施工效率以及节省施工成本,同时也能够提升桥梁工程的安全性。

关键词:BIM技术;桥梁工程;应用

引言

BIM技术是科技发展的产物,运用到建筑工程中,可以极大提高工程的生产效率和经济效率。建筑信息模型化可以促进建筑业的转型,加快建筑行业规范化的进程,提高工作质量和公司竞争力具有重要意义。针对桥梁工程施工过程中的现状,从BIM技术的基本理论方面阐述桥梁工程施工过程中的应用,提出采用BIM技术运用到桥梁施工过程中,达到了提高桥梁施工准确性和规范化的效果,对桥梁工作的发展有很大的作用。

1关于BIM技术的定义

BIM技术是BuildingInformationModeling的缩写,其基本汉语含义是“建筑信息模型”,该技术的前提基础是三维技术与数字技术,因此,能够在模型中集中管理整个建筑工程从施工前期准备到竣工的所有信息。在整个建筑项目运行过程中,施工管理人员通常会借助BIM技术对比建筑信息模型和施工现状,从而准确判断工程计价与变动,控制好建筑工程施工动态,及时发现施工问题,并解决问题,确保施工质量。

2关于BIM技术在桥梁施工中应用的必要性

2.1桥梁施工的特点

桥梁建设由于其与其他工程的迥异,由此在其施工的过程中也具有许多不同的特点,而尤其表现在施工难度大这一方面。而施工难度主要体现在以下几个方面:规模大,结构设计和构建难度大,容易受外间环境的影响。由于桥梁工程在实际中运用的特点,所以在施工过程中桥梁工程的规模一般都是非常大的。在桥梁工程建设过程中,桥梁的整体结构较为庞大,而且建造工程项目的构建也非常大。如此庞大的工程项目由此便增加了工程项目施工的难度。并且难度较大的工程项目对于施工技术和施工人员以及管理人员都提出了更高的要求。桥梁工程项目的结构复杂,并且整体框架较大,因此设计与构建的难度通常都比较高。对比于传统的建筑物,在建设桥梁工程时,安全性,稳定性更受到公众和施工单位的重视。在正式施工中只有仔细认真,合理规划,在安全性和稳定性上提高必要的保障,才能从整体上提高施工队效率和效果,预防在施工中出现不必要的问题。由于桥梁工程建设主要在室外进行,并且由于建筑结构特殊,因此对于桥梁工程而言,周围的环境在工程项目的建造过程中是非常重要的因素。而且因为环境因素的不同,也容易引起非常多计划之外的质量问题、施工进度问题和施工安全问题,同时还会增加桥梁工程项目管理的难度。由此可见,桥梁工程项目的复杂性和难度在实际操作中非常明显。这就要求加强相关方面的管理与控制,并且提高项目施工的特点,充分体现出该项工程对于BIM技术的需求。

2.2关于BIM技术的优势

在工程实际运用中BIM技术主要具有以下特点和优势:信息完整性;模型的关联性;模型的可视化。在一段桥梁工程中BIM技术可以充分地体现整段工程的信息的完整性。也就是可以在不同的环境中可以对于桥梁不同的构件和具体的结构进行不同的具体分析,而且相应的属于不同情况的信息也可以详尽地展现出来,由此便可以通过辅助管理来很好的控制桥梁工程项目施工。通过BIM技术还可以很好的利用建筑信息模型将桥梁模型的关联性很好地展现出来。BIM技术可以详尽的呈现出工程项目不同构件二点作用机制,由此相关人员便可以根据关联性体现出的效果进行设计和施工,保证施工效果与施工水平。BIM技术在一段工程中还可以体现出可视化的效果。利用可视化效果可以有利于设计人员与施工人员准确地掌握施工的要点和关键的环节,由此保障施工的标准化和规范化,并且可以预防后期出现不必要的问题,以此提高整体工程的建造质量和建造效果。

3关于BIM技术在桥梁工程施工阶段中的应用

3.1施工进度对比

基于BIM技术的进度计划对桥梁工程施工阶段的进度进行管理,也即是将时间维度附加在桥梁工程的三维建筑信息模型当中,进而实现4D模拟,其优势在于能够直接反映出施工量的而变化,并且与现实的施工进度进行对比,便能知晓实际施工中存在的不足,进而找出针对性的解决方法,保证工程能够如期完工。具体来讲,BIM技术在桥梁工程施工进度对比中的应用首先要准备好数据,主要包含施工作业模型、施工进度相关资料等,将所收集到的数据进行整理,并且结合工作分解结构去进行施工任务的进度换分,然后结合施工方案中的施工组织安排去推算出不同工程的工期,也就能够将施工进度序列呈现出来;其次,利用BIM的进度管理软件将桥梁工程的施工作业模型与进度计划进行链接,从中去观察施工进度是否能够达到工期、材料、劳动力、环境等方面的要求,对不满足要求的单项工程展开优化调整,确保在实际情况基础上实现最优化;最后,在BIM管理软件中将实际施工进度输入其中,能够将其与计划进度进行对比,找出进度差别指出,从而对进度计划进行调整与更新,综合施工现场管理人员的意见去把控实际进度。将BIM技术应用在桥梁工程的施工进度计划对比中,融合了建筑信息模型与甘特图的优势,同时将3D形式的施工过程与进度计划进行匹配,从而便能通过图表、模型去找出实际与计划进度的差别,要比过去传统的图纸分析更加直观。

3.2碰撞检测

其一,吊杆碰撞。倘若桥梁工程设计阶段存在的缺陷未能及时发现,便会对后续施工造成负面影响,所以可通过BIM建立模型,去验证内外吊杆是否会出现碰撞。倘若经过BIM碰撞检测发现如果按照设计方案对吊杆锚箱进行浇筑,会导致吊杆难以正常安装,所以我们需要对此问题进行进行不断的优化,并且对更改后的方案再次进行BIM碰撞检测,直到不再出现碰撞问题;其二,管道与钢管的碰撞。利用BIM建模对预应力管道与预埋钢管是否存在碰撞进行检测,如果存在可采取提前开洞的方法,确保管道能够从钢管位置穿过。如图所示。

3.3拱脚施工

桥梁工程拱脚混凝土中的配筋具有明显复杂性,为了降低配筋的难度,可应用BIM技术构建模型,对配筋施工进行全程模拟,从而了解钢筋绑扎、钢管与预应力之间的位置关系,对实际施工进行指导。如图所示。

3.4下锚块施工

桥梁工程中吊杆下锚块的结构较为特殊,并且尺寸也比较复杂,所以在设计图中对这一结构的展示相当困难,而如果处理不好便会导致施工人员误读,进而对下锚块施工质量带来影响。而将BIM技术应用其中,通过3D模型的构建,便能得到更直观的模型图,施工人员更容易看懂。在BIM模型的指导下,下锚块模板的拼装、钢管预埋定位都能直观展示出来,大大降低了施工出错率。如图所示。

结语

总之,BIM技术具有客观真实性、高度集成性、准确无误性、实效性与决策性等五大特征,能够在桥梁施工管理中发挥重要作用。因此,做好对BIM技术的研究工作,将其应用在桥梁工程建设施工中,能够助推桥梁工程建设更好发展。

参考文献

[1]陈子寅.基于BIM技术的桥梁工程可视化施工应用研究[J].交通世界,2019(Z2):130-131.

[2]王蒙,李军华.BIM技术在桥梁工程施工阶段的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2018,(10):61-64.

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设计尺寸进行放置。当滑梁和侧模安装放置完成后确认安装尺寸符合设计。检查确认后进行侧模提升吊装,吊装时按照安装顺序先将前、后吊带、吊杆固定在菱形骨架上,然后细微初调侧模位置后在底模前、后横梁上焊接固定一根槽钢,限制侧模摆动及浇筑混凝土时稳固侧模下端。调节和焊接完成后对整体进行检查。

(4)底模平台的安装

底模平台组装好后开始提升吊装底模平台。吊装时平台后下横梁要与1号段梁底搭接,同时穿吊带锚杆进行稳固。在安装前吊带时应将底模前吊带固定在菱形架上,当安装完成后进行稳定牢固检查。

5.挂篮预压

(1)挂篮预压

按设计要求,浇筑箱梁混凝土前必须对挂篮荷载进行预压,本桥采用混凝土预制块进行堆载预压,混凝土块预制采用C20混凝土浇筑,为1×1×1m正方体,单个预压块的重量为2.4t。在预制预压块时在正方体正上面对称位置埋设两根吊筋,埋设的吊筋应保持相同钢筋型号和相对长度。

(2)预压方法

分级加载及卸载顺序为:0%→60%→100%→120%→保持24h→120%→100%→60%→0%。在预压加载预制块过程中各级加载后应静停1h后由测量测出变形值后继续加压直至120%后静停24h后开始分级按照顺序依次卸载,各级卸载后静停1h后由测量测出恢复值后继续卸载。在测控变形量时基准标高设在0号块的顶部,在其前后下横梁各设至少3个测控点,以测量出各级荷载下挂篮的下沉量。测量完成后将测量的数据进行处理并绘制成变形曲线,从而推算出挂篮在各级加载施工时的竖向位移量,为悬臂浇筑施工时提供可靠的控制依据

6.悬臂段施工

预压完成后根据监测线形数据调整底模高程,调整后开始绑扎底模钢筋及钢束定位架和预应力束管道。同时预留孔洞和安装预埋件。当钢筋绑扎、预埋管道、预埋件安装完成后进行模板微调整,同时对拉杆、支撑安装等进行测量检查。在浇筑砼时,针对钢筋、预应力分布比较密集的区域,采用30型振捣器进行全面振捣,必要时可加密振捣点,确保振捣质量。梁体混凝土浇注完毕后,派专人定时量测环境、混凝土表层和芯部温度,形成书面记录。

7.合拢段施工

结合本桥施工的特点,悬灌梁施工过程中,应严格按照设计控制线形进行施工,在完成悬臂箱梁和边跨非对称段浇筑施工完成后,开始边跨合拢段浇筑施工,浇筑前需对拢段进行锁定,在合拢段的上下部分安装劲性型刚作为其支柱。合龙的两端在合龙前要暂时连接在一起,尽最大努力做到相对的固定,避免在浇筑时合龙段混凝土上出现裂缝。当中跨合拢块浇筑完成后进行拆除挂篮和两个主墩上的临时支座,拆除完成后对中跨进行张拉,从而完成全桥体系转换。

结语

高速铁路桥梁连续梁工程是我国铁路事业施工过程中的关键环节,由于实际施工环境及地理环境的特殊性,同时要确保我国铁路运行的安全性,因此对于高速铁路桥梁连续梁工程施工技术有着更为严格的要求,本文通过对高速铁路桥梁连续梁施工技术进行分析,希望可以为高速铁路桥梁连续梁工程提供相应借鉴经验。

参考文献

[1]史晓勇.高速铁路桥梁连续梁工程施工技术[J].山西建筑,2018,44(03):158~160.

[2]李权.高速铁路桥梁连续梁工程施工技术初探[J].科技创新导报,2017,14(36):39+41.

[3]李森.高速铁路桥梁连续梁工程施工技术[J].绿色环保建材,2017(07):71.

论文作者:①程曦,②邹新成,③唐建华,④周姗,⑤高保家,⑥程

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期

论文发表时间:2019/11/21

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