BIM技术在桥梁工程中的应用研究

向 蕾

（广州南洋理工职业学院， 广东 广州 510925）

在建筑工程领域，假如把CAD的应用视为建筑工程设计的第一次变革，建筑信息模型技术的实现则是在新时代建筑工程设计中的第二次变革。为此本文尝试将BIM技术应用到箱梁桥施工过程中，开展了以下几方面的研究：第一；在查阅资料文献的基础上简要的介绍BIM技术相关的概念、应用特点、国内外应用现状以及施工阶段引入其的重要性。第二，结合BIM技术的特征， 研究BIM技术在梁在施工图纸会审、进度管理质量安全管理方面的应用以及优势。

1 研究背景及意义

BIM技术是基于三维立体建筑模型的工程管理技术和信息共享集成。该技术是建筑单位使用BIM建模软件构建三维建筑模型，同时集成了建筑工程项目各种相关信息，对工程实体与功能特性进行可视化体现。对于我国城市道路建设而言，目前的桥梁道路设计大多是采用CAD设计，然后以工程图纸和说明等文件来传递基本信息。随着建筑信息模型技术的产生，建设工程行业迎来了一次新的变革。

1.1 国内研究BIM技术现状

国内概况：最早从2002年左右BIM技术引入建设工程行业，国内来看：国内开始使用BIM技术大约在2004年。当时，国内关于BIM技术的丛书才刚刚起步。之后，随着我国对科技攻现关计划和科技支撑计划的开展和重视， BIM技术着力应用于小部分重点箱梁桥梁示范工程。推进信息化技术应用，加快推进BIM技术在建筑工程中各个阶段的应用，比如，箱梁桥梁勘察、箱梁桥梁工程设计设计、箱梁桥梁施工过程的联合应用。

国内BIM行业现状：虽然建筑信息模型技术在国内建筑工程中出现了大量使用的繁荣表象。其实，国内在箱梁桥梁建筑设计、箱梁桥梁施工管理行业BIM技术应用的大型的高质量项目数量、应用深度、水平、广度依然十分有限。BIM技术在箱梁桥梁上的应用在发展与普遍使用会遇到各种困难，施工各方都需要放缓脚步、冷静思考与积极应对。

由此，结合BIM技术在简支箱梁桥梁的施工管理应用研究较少。因此本文在研究箱梁桥梁的施工阶段结合BIM技术的管理应用研究，从而弥补国内外研究的空白。

2 BIM相关概念

BIM的定义：BIM最早起源于美国，它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。建筑工程项目的各参与方比如：施工单位可以通过模型在项目全生命周期中获取施工所需的管理信息并且可以替换、插入、共享建设工程项目各项箱梁施工数据，从而实现共同管理提高工程项目施工管理的效率。

住建局司处长曾经作出过解释，建筑信息模型技术通过BIM内置的参数模型整理各种施工项目的相关信息，在箱梁项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行协同和传递，使箱梁工程施工技术人员对各种各样的建筑信息作出高效判断和高效应对，为箱梁勘察、箱梁设计团队以及包括建设单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，也可以在提高箱梁生产效率、缩短工期和节约成本方面发挥不可替代的作用。

我国BIM技术标准：BIM技术在我国箱梁桥梁行业的发展可谓新起之秀，尤其是在国家出台相关政策后，更为建筑信息模型技术的广泛和深度应用创造了良性的发展空间。我国的BIM标准体系，主要分为三个层次：第一层为最高的标准：这是BIM应用统一标准；第二层为基础数据标准：BIM分类和基本编码的标准，BIM存储的标准；第三层为执行标准：BIM项目交付标准，制造业工程设计信息模型交付标准。

3 BIM技术在箱梁施工管理优势

3.1 基于BIM的图纸会审要点和优势

箱梁桥梁施工准备阶段技术管理和桥梁施工过程中的主要内容之一是桥梁图纸会审，做好桥梁图纸会审高质量，核查检验桥梁图纸是否符合桥梁相关的条文的硬性规定，检查桥梁图纸是否满足桥梁施工的基本要求，以及检查桥梁施工技术要求与桥梁设计要求是否冲突，以及桥梁各专业作业期间之间是否冲突。所以桥梁图纸会审对于减少或者避免桥梁施工蓝图中的问题，完整完善设计要求，对于保证施工顺利进行以及提高工程质量都有相当重要实际意义。最重要的是，桥梁的图纸会审在很大程度上影响着工程的质量、进度、成本一系列管理，做好桥梁的图纸会审这项工作，桥梁图纸中的一些冲突就能及时解决，可以缩短桥梁施工工期，提高桥梁施工质量，进而节约桥梁施工成本。当然应用建筑信息模型 的可视化可以很好的辅助桥梁图纸会审进程，同时三维图像形象直观。

BIM在桥梁图纸会审过程中的要点：BIM 在桥梁图纸会审与传统的图纸会审相比有以下的优点；在发现桥梁图纸问题阶段，相关专业人员熟悉桥梁图纸之后，便可以开始依据相关的桥梁施工图纸设计图纸创建箱梁桥梁施工三维模型，同时在创建桥梁三维模型的过程中，也可以发现桥梁施工设计图纸中隐藏的问题，专业法人技术人员也可将这些不易被发现的问题进行汇总，在完成桥梁三维模型创建之后通过专业的软件的碰撞检测功能，进行相关专业内的和各专业间的三维碰撞检查。

3.2 基于BIM质量管理实施要点

传统的质量管理主要依靠相关的箱梁质量标准制度、质量管理制度的建设、质量管理人员和安全管理人员对箱梁施工设计图纸的熟悉及依靠施工管理经验来判断箱梁施工工艺技术合理性，因此对于质量控制点的传递、现场实体检查、安全检查等方面都具有一定的限制。采用建筑信息模型技术可以在质量技术交底、现场桥梁的箱梁实体检查、现场桥梁施工资料填写、桥梁样板引路各个方面进行使用，可以提高箱梁质量管理方面的工作效率和管理的有效性。在实施过程中应注意以下几个方面:

（1）箱梁桥梁模型和动画的技术交底。针对比较复杂的桥梁箱梁或难以CAD图纸表达的施工位置建立BIM三维模型，将桥梁三维模型图片加入到桥梁施工的技术交底书面资料中，方便桥梁分包方及桥梁施工班组的理解和施工；同时利用桥梁施工技术交底的协调会，将关键工序、重要检查的安全质量检查部位在 BIM模型上进行交底和相关作业检查模拟，清晰明了的讨论和确定桥梁安全质量保障的相关措施，实现桥梁交底内容的无缝传递。

（2）现场模型对比与资料填写。通过BIM软件，将BIM桥梁模型导入到电脑上，让桥梁现场施工管理人员利用桥梁模型进行现场施工作业的布置和桥梁实体进行对比，直观明了的快速发现桥梁施工现场的质量安全问题，专业人员并将发现的质量安全问题拍摄后直接在电脑上记录需要整改的桥梁质量安全问题，将现场照片与桥梁质量安全问题汇总后生成质量整改通知单下发到各施工单位，保证桥梁质量安全问题处理的及时性、准确性，从而加强施工各方对箱梁施工过程的质量安全的控制。

（3）动态样板引路。将 BIM 融入到样板引路中，打破传统箱梁在现场占用大片空间进行工序展示的单一做法，在现场布置若干个触摸式显示屏，将桥梁施工重要的一些样板做法、质量安全的管控要点、桥梁施工的三维模拟动画、桥梁施工现场平面布置情况等进行动态展出，为桥梁现场质量管控提供精准服务。

研究表明BIM技术对梁桥施工管理具有高效性和可行性，可为类似项目提供BIM技术研究依据，也可推动BIM技术在梁桥项目的应用。