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摘要：桥梁施工具有投资规模大、施工周期长、运营期健康检测及维护责任重、施工场地环境复杂、技术要求高等施工特点。随着时代发展，桥梁施工逐渐要求大跨、美观，这就对桥梁施工及管理水平提出了更高的要求。当前，国内BIM应用发展形势一片大好，住房城乡建设部颁布了《2011一2015建筑业信息化发展纳要》，在总体目标中提出了“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“的目标，同时启动了我国BIM标准的制订工作。这一系列的措施必然推动我国BIM技术在桥梁施工中应用的发展。目前，在桥梁施工中，BIM仍处于积极探索阶段，较为成功的案例多是针对地形环境复杂，施工难度较大的特殊结构，如沪昆客专北盘江大桥等。
关键词：BIM； 桥梁施工； 应用； 方法；
BIM是信息化技术中的典型应用，标志着基础设施建筑领域大数据时代的到来，BIM指的是依据建筑施工项目中的各项信息数据进行三维建模，对建筑结构的全寿命周期进行全方面的综合管理和协同操作，是对建筑施工项目物理特征及功能特性信息的数字化转换和可视化表达。
1 我国桥梁施工现状
桥梁项目施工现场多位于偏远地区或是丘陵地带，施工难度大，施工技术要求高。目前，我国的桥梁施工和管理主要仍以二维为主，技术和管理水平相对落后，存在安全事故频发、施工质量问题突出、存在工期拖延、施工成本大、经济效益低、对于一些多标段或是工程复杂的项目难以实现全面统筹和精细化管理等问题。BIM的应用可以模拟和优化施工方案，查缺补漏、提前碰撞检测已经可视化交底，也通过条形码、二维码、三维激光扫描等将施工现场信息与BIM仿真模拟对接，实现施工进度、施工材料、施工信息集成一体化，提高了桥梁施工人员的技术水平，减少了安全事故的发生，提高了桥梁项目的经济效益。
2 桥梁项目常用的BIM模型软件
目前市面上还没有专门用于桥梁施工的BIM建模软件，桥梁施工建模，仍主要借助于其他领域的软件来完成，常用的包括法国达索公司的航空领域CATIA软件及AUTODESK公司开发的建筑领域的REVIT软件。前者精度较高，可以根据地形具体数据信息生产三维地形模型，再集合横纵断面构建地面层，生成地质模型，其具有其他BIM软件不能完成的曲线桥梁建模及变量驱动和结构复制功能，在建模和后期修改过程中，大大减少了工作量，且只要调整参数，就可以自动进行修改调整。后者REVIT软件主要用于直线桥及支架等临时结构建模，且具有赋予结构材质属性，显示数据及轻微渲染功能，使得建模外形更为直接美观，对早期施工进行清楚指导。
3 BIM技术在桥梁施工中的应用
3.1 BIM技术可以实现桥梁施工中的多角度协同应用
桥梁项目在施工过程中涉及到的参与方包括建设单位、设计单位、施工单位、监理单位、材料供应商等，因此多方之间的沟通协调就容易效率低下，影响整体施工项目建设进度和费用。BIM可以通过统一的建筑项目管理系统，甚至是大数据、云计算等新兴技术及网络的多方协作，及时整合各方信息和相关数据，达到多角度协同的作用，实现海量数据的高效归纳、分析和利用，提高工程量统计效率和准确性，进一步影响项目管理决策，为项目材料采购和备料提供依据，进而实现成本管理目标、进度管理目标及质量管理目标等。
3.2 BIM技术可以综合全面的优化桥梁施工项目管理
桥梁施工项目工序繁多，结构构件复杂，因此合理优化施工进度、材料成本、施工人员及设备的调配应是一个动态的管理过程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在桥梁施工中引入BIM技术，可以通过建立施工各阶段的分段控制模型，来更形象直观的展示施工过程，以及施工工序中每一个构建的实际工程量和成本，包括信息查询、4D物料管理、4D进度管理、4D成本管理、4D质量管理等，进而实现桥梁施工的方案优化及施工精细化管理。如对于施工进度提前，特别是施工进度延误的地方选用不同亮度的颜色显示，起到警示作用。桥梁施工环境大多位于偏远山区或是丘陵地带，引入BIM技术，模拟桥梁建造地区地形、地质特点，能真实反映项目周围情况，为施工场地选址以及施工钻机型号、起吊设备选择等场地布置决策提供可视化依据。此外，在施工过程中，BIM可以将施工工序由原本的二维施工图纸转换为三维立体模型，且搭载桥梁构件具体尺寸、以及混凝土、钢筋用量，材质等，实现桥梁工程构件的数字化展示，也方便施工中实际工程数据跟模型信息的实时查询和复核，精准控制施工现场的材料使用成本。
3.3 BIM技术可以降低桥梁施工中的安全隐患
BIM技术在桥梁施工中可以通过仿真模拟其中的重点、难点工程实施过程，降低安全隐患。如在桥墩墩身施工中的模板吊装，高空作业时模板会有一定的自由摆动幅度，该幅度就是安全隐患区域，而通过BIM技术的仿真模拟，可以确定该危险区域具体范围，进而调控原设计中的三角支架平台宽度，为工作人员的安全提供保障。再如在某大跨度钢管混凝土拱桥的施工过程中，BIM通过仿真模拟建立劲性骨架模型图，将复杂的空间关系和众多连接杆件用三维图形进行仿真演示，提前进行钢筋位置冲突检查，使其安装效果一目了然，对硬性的位置冲突现象进行检测，及时调整和变更设计方案，多次模拟直到结果合理可行，避免后期施工内的返工问题及工期进度延误问题，进而更好的实现设计者的设计意图。此外，现场专门的技术人员通过手机客户端将每天的结构施工、安全维护等信息上传BIM信息管理平台，增加各具体构件的详细信息，形成桥梁施工的健康云档案，使得相关人员通过BIM平台可以直接了解工程质量以及安全管理动态，能够更有效的发现问题，处理问题。
3.4 BIM在桥梁施工中具有三维技术交底作用
桥梁建设项目是极为复杂的施工工程，包括的结构构件种类较多、结构复杂。BIM可以仿真模拟各种结构构件，包括电梯、输送管道、检查梯、吊围栏滑槽、塔吊固定预埋件等，通过BIM管理平台与用户手机客户端对接，将BIM模型的各种结构构件三维截图、相关施工过程模拟视频和施工进度，材料使用情况等直接发送到现场技术人员手机上，实现桥梁施工的可视化交底，减少在交底过程中的信息缺失和损耗，也方便日后桥梁构件病害的检测和修复。同时BIM软件自带的干涉碰撞效果，能在桥梁主体设计图纸完成后，由项目专人根据图纸建立三维模型进行碰撞检测，再次校准钢筋体积、预埋钢筋之间，预埋钢筋与桥墩墩身钢筋、通风口等位置的最佳距离并进行实时调整，避免位置冲突。
4 结语
不同于二位平面静态管理，BIM技术的应用使得施工简单明了，操作准确化、可视化。BIM在我国建筑、水电、地铁隧道等施工中已逐渐到了深度应用阶段，在桥梁施工中还处于应用探索阶段，随着BIM技术的发展及规范的完善，如BIM与项目管理、云计算、大数据等技术与BIM融合发展，进一步形成了“BIM+”等新兴技术，我国的桥梁施工技术和管理水平必将进一步提高。
参考文献：
[1]金拥军.BIM在桥梁施工中的应用[J].城市道桥与防洪，2018（6）：282-283+301+386.
[2]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（9）：155-161.
[3]高晶晶，邹俊桢，张金钥.BIM技术在桥梁施工中的应用[J].西部交通科技，2016（1）：57-61.
[4]王佩.基于BIM和虚拟现实技术的建筑工程设计优化[J].微型电脑应用，2019（5）：89-91+103.
论文作者:汤春阳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/27
标签：桥梁论文; 技术论文; 构件论文; 模型论文; 建模论文; 结构论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第24期论文;