三维建模在公路工程施工中的运用

三维建模在公路工程施工中的运用

任科

任科

四川路桥华东建设有限责任公司四川成都610000

摘要：本文通过介绍在大型桥梁施工中引入三维建模对桥梁的施工各阶段的重要意义进行阐述。并通过例子对三维建模的运用进行举例说明、分析说明三维建模在工程施工中的意义和优点。

关键词：三维建模工程管理运用

一、引言

四川位于中国大陆地势三大阶梯中的第一级和第二级，即处于第一级青藏高原和第二级长江中下游平原的过渡带，高低悬殊，西高东低的特点特别明显。西部为高原、山地，海拔多在3000米以上；东部为盆地、丘陵，海拔多在500～2000米之间。全省可分为四川盆地、川西高山高原区、川西北丘状高原山地区、川西南山地区、米仓山大巴山中山区五大部分。地貌复杂，以山地为主要特色，具有山地、丘陵、平原和高原4种地貌类型，使得在四川公路工程建设项目中大跨径结构复杂大桥数量越发提高。

在桥梁中引入三维建模技术对桥梁施工准备、技术交底、模板制作、钢筋加工及安装、预应力系统布设、工作指令下达等方面的意义越发突出的。通过施工前三维建模让管理与施工人员的充分沟通将问题解决在图纸阶段，对更好的传达施工方案、要求、操作要点有着重要的意义，真正做到项目管理的精细化、高效化、把管理的事前控制落到实处。

二、桥梁工程三维建模的运用-施工准备阶段

随着施工标准化建设及现场文明施工要求的逐年提高及2018年4月16日《公路水运工程平安工地建设管理办法》的正式实施，在施工准备阶段引用三维建模的意义越发突出，通过项目建设整体规划的制定把原有平面、文字的方案变为三维立体的视图，让每一个节点能清晰的展现在参建者面前，从场地平整，拌合站、预制厂、办公生活区布置，施工场内便道、便桥合理规划，为文明、高效施工打下良好的基础，让施工现场形成顺序施工工艺布置减少可能发生的二次转运工作为降低施工成本做出重要的贡献。

三、桥梁工程三维建模的运用-施工阶段

1、施工模板的设计与准备

通过项目管理人员对图纸的深刻理解，并将平面的设计图纸转换为三维模型，在模板的设计与制作过程中更加直观的与制作厂家、现场施工人员进行交流。通过对图纸的刨解配合三维图形逐一梳理、呈现、消除误解，避免出现模板加工或安装错误造成的停工或返厂修改等一系列问题，为工程有序施工打下良好基础。

例：在连续钢构桥梁模板设计、加工的过程中按设计图纸尺寸对内模、外模板进行三维绘制，形成立体视图从而全方位呈现所需各部位模板的尺寸和对应安装角度，再通过与现场施工人员的充分沟通做好模板的预制安装工作，确保结构物尺寸准确无误。

2、安全技术交底

长期以来施工现场的安全技术交底工作存在于文字和平面图纸上，多数情况下安全技术交底的效果受制于现场施工作业人员对工艺工序的了解程度。在交底过程中引入三维模型，通过直观的三维视图能起到够更好的传达设计意图和管理人员想法，对施工中可能出现的施工难点、要点、控制点、危险点能凑丝剥茧逐一分解、提出、分析，让所有参建人员在施工前对相关步骤烂熟于心，避免因对施工方案的理解偏差造成的整改、返工问题的发生。

例：在支架施工的交底过程中，根据现场平面位置、地形，通过现场测量数据建立地形图，并根据地形图合理安排好所需场地的填挖，并合理设置施工台阶，同时规划完善好场地的硬化、排水，并将满堂支架的按规范要求进行布设在建模中针对台阶错台部位支架搭设，支架搭设相关要点

3、施工前的预演

在大型桥梁施工中内部构配件相互干扰的情况时有发生，内部钢筋、预埋件、预应力管道等交叉布置。预应力系统与受力钢筋之间，预应力系统与预埋件之间，预埋件与受力钢筋之间的位置关系是否需要避让、设置钢筋过桥、微调预埋件位置等问题都可通过三维建模技术的介入进行解决。

例：在连续刚构梁桥梁的施工过程中在梁体内部预埋构的布设，可通过在施工前对分项工程三维建模，呈现各部位的相应位置关系，从而在施工前发现是否存在相互干扰的情况，并合理安排好各个部件的安放、绑扎、定位顺序，避免因对施工图纸的不熟悉造成的返工与功效降低，从根本上确保工程施工质量的提高。避免出现实际施工中普遍存在各部件因相互干扰、现场工人采取割断干扰钢筋待相应部件安放完成后再进行帮条焊接的情况出现，从精细化管理上进一步提高工程施工质量、效率。

相信随着施工管理的精细化、标准化、规范化发展，采用三维建模技术解决施工过程中所遇到的问题将会更加普遍，同时随着行业主管部门的推进及业主管理要求的不断提高，在三维建模中加入时间轴的BIM技术将会成为未来施工发展的趋势和方向。