BIM技术在桥梁工程施工中的应用研究

BIM技术在桥梁工程施工中的应用研究

黄冠达

四川路桥桥梁工程有限责任公司

摘要：BIM技术在工程建设中的应用很广泛，主要因为该技术通过大量的数据实现了三维真实模拟工程模型再现的过程，而模型中所含的工程信息又能成为工程建设的参考依据，另外工程信息需要变更时，也可以通过该技术来审核工程变更的实际可行性。将BIM技术应用在桥梁工程施工中，将有助于施工阶段风险的规避，使施工阶段能顺利施工，最后还能保证桥梁工程的施工质量。

关键词：BIM技术；桥梁工程；施工；应用；

相关人员在将BIM技术与桥梁施工结合在一起时，应考虑实际工程概况，还要考虑工程中具体能应用BIM技术的地方，在将该技术应用在荷载等计算上时，还要考虑如何应用，才能使得计算结果更加精确。本文主要针对BIM技术在桥梁工程施工中的应用进行研究。

一.工程概况

以某桥梁工程为例，该桥梁横贯江河两岸，在长度上大约有2.5km，桥梁结构有预应力混凝土连续梁和混凝土T结构形式以及预应力预制T梁几种混合梁组合形式，其中预应力混凝土连续梁的组成有三段，分别与其他形式梁连接，将单幅桥面在宽度上设置为13m，桥梁主要形式为两幅桥形式，两幅桥要上下分离。主桥为混凝土连续箱梁，对应的桩基础为墙式墩、摩擦灌注桩，引桥采用的是T梁结构，所对应的桩基础为双柱式墩台、钻孔灌注桩基础。

二.BIM技术应用在本工程中的实际意义

该桥梁工程对于某城市来讲属于大型工程，也是重点工程，毕竟承担着主要的交通要道和交通枢纽作用，过往车辆很多，也代表着城市得形象，所以在建设要求上只高不低，在质量上更是要得到保证，不能出现桥梁倒塌或不均匀沉降等事故，由此利用BIM技术，可解决这些威胁。另外桥梁工程距离太长，所面对的地质条件也不止一样，软土地基更是存在，桥梁下的江河更是处于涨潮期，河水湍急，所以这增加了桥梁基础施工的难度，如果基础工作都做不好，桥梁工程很难按时按照质量要求完成，所以在桥梁工程施工中应用能优化设计方案、完善施工工序并对施工进度和质量进行控制的BIM技术势在必行，无可厚非[1]。

三.BIM技术在桥梁工程施工中的具体应用

基于BIM技术对海量数据的处理性能以及模型可视化的特点，使得工程施工技术交底工作变得更加简单有效，对于设计变更的改进也有验证的机会，在工程成本控制和进度安排控制上更是起了很大作用，除此之外，BIM技术在施工中的应用有具体如下几方面。

1、在主桥变截面箱梁模板工程量计算方面的应用

主桥的材料主要为混凝土，所以免不了混凝土的浇筑工作，在浇筑之前，还要经历大量的模板工程，模板工程的材料用量要根据桥梁结构形体的表面积来计算，桥梁结构形式主要为变截面形式，这种结构没有固定的计算公式，需要将其划分为常见的长方形等正常形式，这种方法计算出来的材料面积不仅缺乏准确性，并且计算的过程也很繁杂，计算结果对实际参考有误差，这是人为操作计算得出的结果。将BIM技术应用在模板工程量计算上，不规则的截面梁形式会通过BIM技术的建模作用被自动化分为能计量的形式。并且BIM系统“属性”中，各种可计量形状的表面积和体积是系统根据最开始输入的数据信息自动计算出来的，这些关于表面积和体积方面的数据还需要进行扣减，才能与实际值相差无几[2]。所以复杂的模板工程人工计算方式要远远不如BIM技术利用体量模型计算方式简单有效。最后算出的模板工程材料用量对材料购进以及预算编制有很大的参考作用。

2、在该结构物坐标点审核方面的应用

对于桥梁结构来说，每一部分在地面上的位置以及结构之间相互连接的部位都要保持正确，这是保证桥梁整体结构稳定性的基础要求，所以一般在施工前，会有相关测量人员对每部分的定位进行测量和检查，判断定位是否准确的依据就是对结构物在空间中的坐标点进行审核。在以往，坐标点的审核都是人工完成，在测量人员利用测量设备和测量技术进行坐标点测量时，难免会出现测量误差和记录误差，最终桥梁结构产生偏移。而现在BIM技术的应用，就解决了此问题，并且还使坐标点校核工作变得更加简单有效。相关人员具体的审核过程如下：利用CAD软件将设计图纸上要进行坐标点审核的桥梁结构物制作出来，并对该模型进行坐标点采集，将最终的成果显示在Revit中，要根据这些信息进行标高和轴网的建立，Revit中含有对模型坐标点进行显示的工程，在“高程点坐标”显示功能上，相关人员在模型组建的过程中，要注意保证模型在空间中的位置不会发生错误。基于此功能，相关人员可直接利用BIM技术对需要测量的桥梁结构物进行坐标定位，相关功能会将每一处的坐标点进行标记，这些完全可以作为坐标点测量结果审核的参考依据[3]。

3、对钢构件、钢筋管理方面的应用

钢筋材料是桥梁工程结构中应用较多的材料之一，主要在栈桥和围堰中应用较多，如果不能对其用量和质量进行精细化管理，将会给预算编制和执行造成影响，不利于成本控制，BIM技术可以做到对其的精细化管理。BIM系统中的Revit中含有对有关钢筋工程量方面的明细数值计算统计功能，借助此功能，可以得出比较精确的每种钢筋材料用量，将其与施工计划中的钢筋材料用量数值进行对比，如果两者相差无几，就代表不会产生成本差值，如果相差甚远，就找出原因，对钢筋用量进行控制，对钢筋组合进行优化，对碰撞点进行调整和优化，这是保证成本得到控制的有效手段。

4、在碰撞检查中的应用

在桥梁工程中对结构之间进行碰撞检查，会发现很多碰撞点，这些碰撞点的存在很可能会对结构后期使用造成影响，所以得提前检查出来。BIM系统中的Navisworks软件含有对桥梁三维模型碰撞点进行检查的模块，该模块在应用之前，是要根据桥梁检查模型制定好检查条件，模型在一开始就利用BIM技术建好[4]。在本工程中，可对预制T型梁进行碰撞检查，检查的部位为预应力管道和钢筋，软件最终会显示碰撞检查结果，给相关人员改进施工方案提供参考意见。

结语

在桥梁工程施工中应用BIM技术，会使得桥梁结构本身性能得到强化，结构会更加安全可靠，并且会更加经济。但BIM技术也有一些不足之处，这说明BIM技术在桥梁工程中的应用还有很多可进步展望的空间，需要相关技术人员进一步挖掘。

参考文献：

[1]刘军，邓光裕.BIM技术在桥梁施工中的应用分析[J].交通世界，2017（33）：104-105

[2]蒋平江，杨凯，曾绍武，王明强.BIM技术在金沙江双线特大桥施工中的应用研究[J].铁道标准设计，2018（08）：23-24.

[3]马永嘉.BIM技术在桥梁工程设计施工中的应用[J].工程建设与设计，2017（20）：114-115.

[4]李德海.BIM技术在桥梁工程设计及施工中应用研究[J].建筑知识，2017，37（01）：96.