BIM技术在道路桥梁施工中的应用

BIM技术在道路桥梁施工中的应用摘要：在城市化背景下，我国道路桥梁的建设规模越来越大，建设要求越来越高。本文探究BIM技术的特点以及在道路路桥施工应用的难点，以及具体的解决策略。关键词：BIM技术；道路路桥；施工引言：BIM技术已广泛地应用于建筑工程领域，但BIM技术在桥梁工程领域仍处于初步探索阶段，而桥梁工程囊括的构件较多、结构设计较为复杂、施工环境多变，若能提前建立可视化模型进行展示，可提高桥梁工程施工效率，优化施工设计和施工管理及缩短施工工期和降低建造成本等。因此，国内外学者为此进行大量的相关研究。国内学者们为了提高桥梁工程的设计和施工效率，将BIM引入桥梁工程中，分别从初步设计、施工设计、施工工序、施工进度及是施工管理等方面进行优化，例如实时更新三维精细化模型，可直观进行比较各设计方案的优缺点；通过碰撞检查检测出需要修改的构件以优化设计；可视化的模拟施工全阶段优化施工工序、调整施工进度计划及资源配置等。同时，将桥梁工程施工整个过程集中在一个信息共享平台，进而可以预测施工中可能遇到的问题同时制定相应的措施，提升施工管理的效率和水平。1道路桥梁工程特点道路桥梁属于线性控制工程，相较于其他建筑行业具有一定特殊性，施工场地占地面积大、组织复杂，其特点主要为：①投入资金数量大，工程质量要求高。在项目实施过程中需要大量资金投入，且对于桥梁使用年限有高的要求（使用年限一般为100~120年）。②施工程序复杂，工程周期长。由于桥梁种类繁多，如：拱桥、斜拉桥、梁式桥和组合桥等，不同种类的桥在施工建设中程序差别明显，随着跨度、体量的不同，施工的复杂程度也有所调整。相对应的工期也随之延长。③多方合作共同施工，环境复杂多变。在桥梁的施工中需要不同部分协同配合，如：设计单位、施工单位和监理单位等。此外，大部分桥梁施工环境艰苦，面对复杂的地势、气候等不可控因素增多，加大施工难度。2BIM技术特点路桥施工中涉及的内容非常多，包括项目的设计、项目施工管理、项目进度管控等各方⾯内容，尤其是大规模的道路桥梁施工，需要进行多方⾯内容的沟通，借助技术可以有效提升协调能力，并使工作流程优化，进一步提升工程的施工效率。BIM技术在进行沟通协调时，可以使各方理解工程的设计意图，并针对施工的设计方案进行确认，避免反复修改方案引发的工期延误问题。BIM技术可直观展现内部空间，并通过动态化模拟进行深度呈现，这是传统设计图无法达到的效果，对方案的完善非常有利。BIM技术借助数据库进行模型的建立，可以将多学科知识融合在一起，并借助模型的方式展现建筑实体。在BIM技术应用时，可视化是最为明显的特点，可以根据施工的进度及施工材料报表生成相应的模型，这对施工决策的提供是非常有利的，并借助分层次的方式展现建筑施工的过程，这给施工规划以及施工问题的解决提供了重要的技术支撑。应用BIM技术可以展现路桥工程的3d模型，直接体现设计方案，在完成立体模型的建立之后，可以从多角度、多方⾯展现施工当中的细节，尤其是排查施工中可能存在的配件冲突，这可以精确解决施工中存在的问题，并为后续的施工奠定良好基础。应用BIM技术进行深化设计，可以通过复杂的构建表达三维空间，并实现工程的拆分设计。在进行施工现场以及施工细节模拟时，可以直接匹配施工的需求，借助技术进行三维可视化验证，提前预知施工中的风险，及时采取解决对策。通过BIM模型可以实现材料的精准控制，并结合统计功能获取材料的需求量，减少施工中材料过多引发的成本投入。在施工完成之后，可以将计划与实际用量之间进行自动对比，可动态化展现材料管理。同时，在应用BIM技术时，通过精细化管理可以有效缩短施工工期。在施工阶段应用时，可以使质量、成本以及进度做到精细化控制，借助BIM技术进行虚拟交底，实现整体的施工指导，直接反映施工的关键节点，并使施工人员能够准确了解工程的进度。3BIM技术在路桥梁施工中的应用研究3.1道路桥梁工程量统计道路桥梁的设计计算与工程造价的估算都需要很准确，而以往传统的工作方法大多为人工估算，费时费力，精度低。来自各个专业领域的成本经理的共享和参与，导致了共享数据和信息更加困难。借助BIM技术的运用，人们能够及时精确地测算出不同施工环节的建设工期与费用，并把这部分数据信息保存到信息平台中，为下一建设环节提供信息支撑，同时、校对和咨询随时可用。BIM技术所收集的工程量数据不但能够为桥梁造价测算，而且还能够为现代建筑工程方法的制订提供科学的理论基础。同时通过5D关系数据库构建BIM数据库，可以准确快速地计算工程量，提高施工预算的准确性和效率。由于BIM数据库的数据粒度达到构件级，可快速提供支持项目各条线管理所需的数据信息，有效提高施工管理效率。BIM技术可以自动计算一个项目的物理量，这属于更传统的计算软件的能力范围。在利用BIM技术设计城市道路的过程中，3D激光扫描是最先进的数字化测量手段，不仅可以现场高精度采集真实世界坐标数据，还可以用于后期规划、绘图、数据，是存档、变形检测等测量数据的理想来源。3.2方案优化-设计阶段由于场地有限，履带吊需要带载行走而老桥处于通行状态与新桥建设面相近存在碰撞危险，由于BIM模型的直观性和多样表达性，有利于比较各设计方案优缺点，并及时调整设计方案，通过碰撞测试结合现场实际情况，优化履带吊的行走路线和扒杆高度。塔柱由于运输状态与安装状态的不同，履带吊吊起塔柱不仅需要带载行走还需对塔柱进行翻身操作，由于场地有限，没有放置塔柱的平台，所以采用履带吊与汽车吊配合一起进行塔柱翻身的工况，由于翻身位置距离新桥建设面较近，利用BIM建模确定构件与大型机械的关系，碰撞测试避免构件相碰，进行履带吊扒杆角度优化和塔柱翻身优化。3.3施工进度在BIM模型中导入施工进度计划，可以按照施工各阶段的要求进行细化，并将拆分好的集合对应相应的节点，最终根据施工进度的顺序导出模型。通过这一技术的应用，可以实现施工过程的仿真，借助4D信息模型建立施工管理系统，方便人员、材料、机械的资源安排，避免在施工中出现返工的现象。通过建模可以直接展现项目的进度，并将项目进度与实际要求进行情况对比，实时了解施工的实际情况。针对进度偏差进行合理纠正，4D模型的应用使管理者更加清楚了解整个工程的进度，这是进行施工管理的重要技术手段。4结束语将BIM技术应用到城市道路桥梁设计中，通过准三维模型的构建，让项目的每一个施工环节都得以展示，让设计者能够清晰直观地了解和把握项目的施工内容。如果设计有缺陷，可采取有效措施，结合模型展示，制定科学、合理、实用的城市道路工程设计方案，大大提高了城市道路桥梁的施工质量。BIM技术在城市道路桥梁设计中的应用具有十分重要的现实意义。参考文献：[1]张福群.路桥工程的BIM应用与项目管理[J].智能城市,2020,6(12):94-95.[2]徐建成.BIM技术在路桥施工中的应用研究[J].黑龙江交通科技,2020,43(06):191-192.[3]刘星光.BIM技术在路桥施工全