摘要：BIM（建筑信息模型）是伴随着网络和计算机技术而发展起来的产物，在桥梁施工领域已得到了广泛的应用，该技术改变了以往二维平面的显示方式，实现了三维模型的立体式交互，提高了施工效率。BIM技术为桥梁工程的施工、管理开辟了新的途径，加速了施工信息的传递，对于各类大型桥梁工程中的空间异形定位以及工程管理模式等问题均能有效解决，在未来桥梁工程领域的应用潜力巨大。
关键词：BIM技术；桥梁施工；应用
一、基于BIM的桥梁施工技术应用情况
1、基于BIM的施工过程控制
桥梁的施工是一系列工序协同推进的动态过程，为有效管控工期节点，施工单位通常采用横道图及甘特图等工具进行管理，但应用效率较低。BIM施工技术可将施工模型和施工计划有效对接，实现4D模拟控制，使桥梁工程施工的各个环节得以完整体现，如施工现场情况、各专业衔接情况及施工进度等，可实现工程进度监控，对于施工工序、工期管控等问题也能有效解决。
2、基于BIM的施工现场布置
通过BIM施工技术对施工现场进行模拟、部署，呈现出三维的总施工模型，结合时间属性与3D现场模型来实现4D方式的动态管理。以施工材料和设备的统筹管理为例，对施工现场进行布置。施工材料的进场顺序和堆放位置可决定后续施工材料及施工设备的运输效率，当施工材料不足时，会引起窝工问题，现场施工材料过多时，又会给施工带来诸多不便，增加了施工成本。BIM技术可有效结合现场施工材料、施工设备及施工进度情况，实现施工全过程的统一部署，对施工现场的材料数量、堆放位置和施工设备等进行有效管理。BIM施工现场布置模拟如图1所示。
图1 BIM施工现场布置模拟图
二、BIM技术在桥梁施工中的应用必要性
在基础设施项目，桥梁结构是属于大型工程项目，这就需要设计师与桥梁设计的专业技术，先进的管理理念和管理施工人员必须有一定的专业技术知识，而桥梁技术以无形的形式对施工单位的要求，增加了工程施工的难度。
在桥梁施工过程中桥梁结构的设计要求较高，有很多困难，对传统的桥梁结构形式，在建设的过程中需要计算桥的稳定和安全，以保证桥梁在以后的施工过程的质量可以满足日常需求，同时，可以有效地避免与实际存在较大的误差。
在施工环境方面，桥梁施工非常容易受到外界的影响，这会在施工过程中产生质量问题，在一定程度上影响施工进度，增加施工难度。因此，如何克服桥梁施工过程中存在的弊端，提高桥梁整体质量，就要求我们在桥梁施工过程中提高质量，使BIM技术的应用能够改善这种情况。
三、BIM技术在桥梁施工过程中的应用对策
特大型桥梁建设有着自己独特的特点，在建设过程中具有建设周期长、参与方多的特点，在工程管理中往往容易呈现出“三多问题”，第一是工程资料文档多，第二是沟通协调会议多，第三是工程建设数据多。为解决这些问题，依托武汉市四环线青山长江公路大桥项目，将BIM技术应用于桥梁施工过程，满足特大桥梁建设管理中对高效信息协同平台的要求。青山长江大桥主航道桥采用938米跨径双塔钢箱及钢箱结合梁斜拉桥方案，在同类型桥梁中，其跨度全国第4，世界第5，为长江上最宽的桥梁，施工难度大，技术要求高。
1、建模依据
（1）图纸等设计文件；（2）设计变更图纸等变更文件；（3）规范和标准；（4）其他业主要求。
2、建模规范
BIM模型是BIM技术应用实施的基础，其质量的高低会直接影响后期的应用效果，在项目BIM实施中，依据各BIM应用的要求，针对特大型桥梁，提前编制项目BIM建模规范等，对构建深度，建模流程，常见问题处理方法进行详细规定，保障各BIM技术人员能按照统一规则完成BIM模型的创建工作，以保障后期应用的顺利开展。
3、BIM模型建立
结合青山长江大桥桥梁建设项目BIM应用经验，BIM模型建立流程包括：定义模型深度、规范建模标准、制定交付标准、统一交付格式四个步骤，具体流程如图2。
图2特大型桥梁工程建模流程
4、基于BIM模型技术的碰撞检查及深化设计
BIM碰撞检查工作流程：如图3
图3碰撞检查工作流程
通过建立BIM模型，进行整体线路碰撞检查、结构碰撞检查、钢筋构造碰撞检查、预应力筋与钢筋碰撞检查、关键施工工艺仿真模拟等工作。设计图纸中的一些“错、漏、碰、缺”也可通过三维建模发现出来，及时反馈设计可以减少工程变更。
深化结构设计：根据创建的各BIM模型，进行碰撞检测，并利用三维模型进行图纸深化设计，提前发现问题，提高工程质量，保障项目工期。
5、施工方案虚拟推演
针对重要的专项施工方案进行4D-BIM施工仿真模拟。将设计阶段所完成的3DBIM模型附加时间维度，大型施工临时设施和机械设备，对专项施工技术方案进行真实的可视化推演，检验专项施工技术方案的合理性。在BIM模型的基础上附加建造过程、施工顺序等信息，进行施工过程的可视化进度模拟，充分利用BIM模型对设计方案进行分析和优化，提高设计方案审核的准确性。
6、可视化技术交底
对项目重难点施工技术方案，利用BIM模型制作模拟动画，进行BIM三维动画交底，深化工程技术人员对方案设计的理解。通过BIM进行技术交底，可以有效解决工作面多相互干扰、施工组织协调困难、工序复杂交错等问题。
7、工程量统计及复核
传统的人工算量经常会出现不同程度偏差，所以工程量的复核非常必要。在BIM设计时将工程量清单中的算量信息输入到三维构件中，当模型的设计发生变更时，工程量也自动更新，统计工程量，实现对人工算量的复核。施工结算过程中，将含有量、价数据的模型与计量支付软件挂钩，当设计发生变更时，工程数量及时更新，为变更后确定准确工程量提供计算依据。竣工决算过程中，将BIM模型中含有设计阶段的概预算数据、招标清单、计量支付数据自动汇总，为竣工结算提供依据。
8、可视化漫游及交互体验
三维模型建立完成之后，通过现有BIM软件的漫游、飞行和驾驶模拟实现对桥梁各部位构件外形轮廓尺寸、非几何信息（如材料信息）等的便捷查询。同时结合虚拟现实技术（VR），增强交互漫游的真实感。
结束语
针对青山长江大桥技术要求高，地理环境复杂，结构物尺寸变化多，施工难度大等特点，引入BIM技术，建立BIM三维信息模型，通过碰撞检查、技术交底、三维工程量计算、施工预演等先进技术的应用，促进工程项目实现精细化管理、提高工程质量、降低成本和安全风险，改变了传统落后的施工模式，并为BIM在桥梁施工中的应用提供了参考。
参考文献：
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[3]周明利.BIM技术在桥梁施工中的应用分析[J].工程建设与设计，2016（16）：122-123.
论文作者:刘瑞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/30
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