BIM 技术在桥梁施工中的应用

BIM 技术在桥梁施工中的应用

付聚龙

中交一公局集团有限公司

摘要：随着经济的发展，许多规模较大的桥梁施工项目的增加不断改进着施工技术。在桥梁工程中，BIM技术的应用能够有效地处理一些难题，显著提高施工效率。本文将对BIM技术在桥梁施工中的应用进行研究分析。

关键词：BIM技术；桥梁施工；应用

1.前言

BIM技术，即建筑信息模型技术。这种技术的核心是利用数字化技术，为目标建筑建立一个虚拟立体模型，从而帮助施工人员实现建筑信息的集中处理。在桥梁工程实际施工的过程中，往往会存在施工环境复杂、规模较大、构件繁多等难以解决的问题，利用 BIM技术能够有效解决这些困难，因而在桥梁工程中有着十分广阔的应用前景。

2.在桥梁工程中应用BIM技术的必要性

基于当前我国桥梁工程施工的实际状况，在桥梁建设过程中合理地利用BIM技术有着十分重要的意义。以下是对BIM在桥梁施工中应用的必要性的分析：

2.1桥梁施工的困难性

桥梁施工本身所具有的困难性是BIM广泛应用于桥梁施工过程的重要原因。就现阶段而言，我国桥梁施工还面临着很多突出问题，与其他工程项目相比存在更多困难。其中，施工规模较大、构件结构复杂和外界环境因素干扰较多是导致桥梁工程施工困难的三个主要原因。桥梁施工项目的整体结构复杂，并且具体构件的体积一般都比较庞大，就使得桥梁结构设计过程中面临着诸多困难。同时，由于桥梁在安全方面的较高要求，还必须设计好桥梁结构，避免实际施工结果与设计方案产生较大误差，保证桥梁的安全性、稳定性，这就大大增加了施工难度。另外，桥梁在施工建设的过程当中更容易受到外界环境因素的干扰，影响施工速度和桥梁质量。由此可见，由于桥梁施工本身具有一定的困难性，寻找一种便捷可靠的技术来降低桥梁施工的难度，对于提高施工效率、保障桥梁质量是非常迫切而有必要的。而 BIM技术既可以很好地解决桥梁工程施工规模大、构件困难的问题，又能最大限度地排除外界因素对施工效果的影响，因而在桥梁施工过程中起着尤为重要的作用。

2.2 BIM技术的应用价值

BIM技术能够在桥梁施工项目过程中得到广泛应用的另外一个原因，就是这种技术与其他技术相比，在实际建设中确实具备着较高的应用价值。在施工过程中，应用 BIM技术能够很好地保证桥梁信息的完整性，从而便于对桥梁的各组成部分以及整体结构进行充分的分析，使实际生产能够准确地实现设计要求，便于对工程施工建设进行管理和控制[1]。另外， BIM通过建立桥梁的三维立体模型，可视化效果比较理想，形象化地体现出各个组成构件之间的结构关系，有利于施工人员理解桥梁各部分的联系方式和作用机制，有效地避免人为原因造成的施工错误，从而使施工效果更加理想，提高施工效率。由于BIM技术在这些方面有着十分明显的应用优势，能够最大限度提高施工质量，降低施工难度，因此在桥梁施工中充分利用BIM技术有很大的必要性。

3.BIM技术在桥梁施工中的应用方向

以上分析充分体现了在桥梁施工中应用BIM技术的必要性。由于BIM在应用过程中有着较多优势，这种技术在桥梁施工中的应用正逐步展开，且大多数针对于施工服务。以下是BIM在桥梁施工过程中的实际应用：

3.1深化、优化桥梁设计

深化、优化桥梁设计是BIM技术的应用价值的首要体现。毫无疑问，桥梁施工项目的设计阶段在整个施工过程中起着十分重要的作用，直接影响到施工效果和桥梁的可靠性。在大型桥梁工程的施工过程中，桥梁本身体积庞大，而构件往往又繁多复杂，就大大增加了设计过程的困难，甚至使设计出现失误；在实际操作的时候，还经常会有一些临时设备，例如在悬臂施工的挂篮、斜拉扣挂施工的拱桥等，这些设备构件可能会与桥梁主体结构在空间位置上发生冲突，也会互相冲突或者自我冲突，在进行平面设计时很难发现这种情况。因此在进行工程设计时，合理地利用 BIM技术，构建出桥梁施工过程中的立体模型，能够方便设计者对桥梁构件和设备结构进行全面分析，及时发现设计方案中存在的缺陷，从容进行临时设备的碰撞检查，逐步优化设计方案，达到深化设计的目的，为施工的顺利进行提供有力保障。

3.2指导施工步骤，完善施工工序

在实际施工过程中，施工步骤的不同也会对施工结果产生较大影响，错误的施工步骤往往会大大降低施工质量。一旦施工过程中出现步骤或工序上的差错，就要付出大量人力物力代价，整个施工过程和最终施工效果就会受到严重影响。为了避免出现施工步骤选择错误的情况，对施工的具体工序进行准确合理的指导，利用 BIM技术建立动态模型，就可以对实际施工过程进行动态化、立体化的三维模拟，使每一步的施工结果得到非常清晰的表达[2]。通过直接观察三维模型，就可以方便地检查施工方案是否可行，并根据动态模型显示的结果，对不同施工工序的最终结果进行一一对比，从中选择最合适的施工步骤。除此之外，由于三维动态模型对施工工序的表达非常直观，也可以帮助施工人员了解施工步骤，有助于缩小实际施工效果与设计效果之间的差距，缩短施工时间，提高施工质量。

3.3全寿命信息管理，便于统一组织

许多桥梁工程施工规模较大，在设计、施工和运营维护的过程中很容易产生大量数据，难以进行统一的组织管理。而在桥梁的设计阶段，需要合理准确地提供就位施工与设计阶段的所有信息。针对这种情况，BIM技术在桥梁施工方面的应用，为数据处理提供了一个全面、详尽的全寿命信息模型，将所有数据统筹衔接[3]。BIM的信息功能十分强大，可以准确地表现出与桥梁有关的信息，利用三维模型模拟的方式，合理地划分各类工种各自的作业区间，合理地分配相应的施工因素，便于在施工过程中实现统一管理，对每道施工工序进行严格监督审查，从而实现资源配置的最大化优化，进而大大提高施工效率。

3.4减少材料浪费，节省开支

由于 BIM可以准确建立出桥梁构件的三维模型，这些模型可以反映每部分构件的尺寸和数量，在施工之前进行参考，这样就有效地规避了以往因经验估计不准造成的材料浪费。另一方面，通过对三维动态模型的观察，选择合理的施工方案，合理划分各类工种的作业区间，也可以在保证施工效果的同时，大大加快施工的速度，最大限度减少人力物力的浪费，从而达到节省开支的作用。

4.BIM技术的不足之处

就现阶段而言，由于BIM技术在我国仍然处于发展阶段，在实际应用的过程中还会出现明显不足。首先，很多企业对BIM技术的认识还不够深刻，只是简单地把其理解为一种建模技术，不能根据实际工程的需要合理利用BIM技术。其次，一个大型桥梁施工项目的参与者众多，而由于 BIM技术本身的局限性，在利用 BIM文件举行会议时，需要在同一间会议室里用同一台电脑开展工作，无法进行远程协作讨论，为会议带来很多不便[4]。另外，相关人才的缺失、信息安全问题也是BIM技术应用过程中急需解决的问题。

5.结束语

综合以上内容可知， BIM技术的应用在桥梁施工过程中起着极其重要的作用，它的三维模型构件、数据处理分析等功能有助于桥梁施工方案的设计和选择、施工过程中的集中管理，也保障了施工过程的安全性，极大地提升了施工效率。尽管在实际生产中 BIM技术还存在着一些不足之处，但只要施工方能够结合施工实际选择合理的方案，加强对施工过程的监督和指导，就能够最大限度地发挥 BIM在桥梁施工过程中的作用。

参考文献

[1]胡杰.BIM技术在桥梁施工设计中的应用探索[J]. 铁路技术创新， 2018(2):63-67.

[2]刘星.BIM技术在桥梁工程中的应用研究[J]. 科技创新与应用， 2017(32):146-146.

[3]李雅婷.BIM技术在现代建筑工程项目管理中的应用研究[J]. 项目管理技术， 2016， 14(7):52-57.

[4]刘伟.BIM技术在建设工程项目管理中的应用研究[D]. 北京交通大学， 2015.