BIM技术在市政桥梁施工管理中的应用

付喜娟

0 引言

近些年城镇化不断推进，城市间经济交流不断加强，但现有的道路桥梁难以满足当前城市发展的需求，桥梁工程已成为连接城市间交通枢纽、拓宽经济交流、促进社会沟通的重要工具。结合BIM技术，转变传统的施工管理理念，有利于攻克市政桥梁施工管理的技术问题，解决复杂建筑中的技术难点以及施工中可以规避的问题，提高桥梁施工行业的整体管理水平。

1 市政桥梁设计及施工管理现状

1.1 现期市政桥梁关于安全性的设计内容不足

现在我国桥梁的安全性设计一直没有确切的规定和标准，在桥梁的结构安全设计过程中，设计人员只是根据现有的设计规范进行设计，未采取措施针对性的进行设计，没有根据桥梁的实际状况、环境、承载量和年限进行考虑，这些因素都会导致桥梁工程在通行之后造成隐患。

1.2 现期市政桥梁的设计数据的准确性不足

每一项桥梁工程的设计都需要在各个方面达到细致入微，包括桥梁的台面尺寸，桥梁的高度角度计算，钢筋和锚块之间的角度和长度施工，锚块在桥梁建设过程中的放置位置等，数据要保证精确。目前桥梁设计数据全部用软件进行输入，未对于桥梁在实际环境中的数据进行精确。而施工过于复杂，就会造成最后的施工图纸中的数据偏差较大，为后期建设和使用留下隐患。

1.3 现期市政桥梁设计与施工管理之间的矛盾

桥梁主要分布在城市交通密集、河流和险峻的山间，此种情况下对设计人员的设计水平要求很高，在施工管理过程中的施工管理水平要求会更高。而桥梁工程的设计人员与后期的施工管理人员并非同一批人，设计人员只负责桥梁设计，而后交由施工单位进行施工，双方人员在此过程中沟通较少，导致设计方案在施工过程中出现不科学和操作性不强等状况，原设计与施工客观现状相互碰撞，同时在施工过程中的设计变更不断，且变更量出入很大，使得后期结算工作量巨大。

1.4 现期市政桥梁施工管理各专业之间的矛盾

目前的市政道桥工程涉及的范围广、专业多、难度大，对施工和管理人员的技术水平和素质要求也越来越高，需要多个部门及多种施工管理人员对不同的情况进行综合分析并制定合理的施工管理计划。而现在的施工管理人员大局意识缺乏，每个人员只负责自己所管理的专业和区域，施工管理人员之间缺乏沟通，容易出现施工进度、质量、安全等问题，给后期的运营造成隐患。

2 现阶段BIM技术在市政桥梁施工管理中的主要应用

随着BIM技术的飞速发展，以及在建筑行业的愈加重视，BIM技术在桥梁工程中所发挥的作用越来越大。相较于传统的桥梁工程施工管理，BIM技术改善了过去存在的诸多问题，主要应用有以下几个方面。

2.1 优化施工方案

项目技术管理人员利用BIM技术建立3D专业模型，将三维模型与施工组织设计有效集成在一起，进行桥梁施工方案、施工工序、施工进度的模拟，提前预知施工难点，利用干涉检查计算交通流线并将方案模拟视频用于方案交底和汇报工作。因此在编制施工组织设计时就更好的发现施组中的问题，并进行验证，尤其是当施组方案比较抽象，需要调配的资源比较多的时候，其优势极其明显。通过在施工前期生动、直观的过程模拟，施工人员更好地理解施工工艺、流程、协作方式、安全隐患，同时可以深度分析复杂结构的施工工序、预制构件的吊装程序、不同专业的交叉施工等是否合理。通过施工方案的模拟与优化，将桥梁施工过程中可能出现的问题提前发现、提前解决，从而确保施工的顺利进行，保证工程质量。

2.2 提升项目部管理水平

项目管理水平的提升主要体现在以下四个方面：①质量管控方面，施工前期，利用BIM技术进行场布设计、图纸会审、可视化三维交底，将1：1的节点模型按工序拆分、做出爆炸图，这种三维出图的形式可以形象逼真地展现方案或者节点的动态施工过程，替代了传统的文字、表格的表达形式，显著提高了方案交底的效率，对于异型曲面的构造，使用三维交底，让工人明确各个转角的形状、构造、尺寸，以提高施工质量，还使用点云模型和BIM模型的对比，督促现场的质量验收。同时还能作为材料的采购依据，也可以形成公司的节点库，推广至其他项目应用。②进度管控方面，使用BIM技术能直观便捷的展示项目进度与时间计划之间的关系，从而对进度计划进行可视化验证，在收集完各个工种的实际工效之后，进行施工工序模拟，来验证各时间节点的合理性，再重新编排施工进度计划。同时可以展示周进度模型，以体现每周完成的工作量和下周的计划进度。③材料管控方面，安排专人进行现场工程量、模型实物量、预算清单量的三算对比，既完成了经营部对比算量，也帮助工长更有效的控制现场的材料量。通过月度物资、清单、完工等对比，可以清楚的显现出当前项目的进度，预计收入情况，辅助动态成本管理。④安全管控方面，由于设计阶段的结构计算没有充分考虑施工阶段的施工荷载，可通过BIM进行重要施工节点的受力计算，规避了超负荷吊装材料，防范了脚手架倾覆，确保了施工安全。在项目实施过程中，利用BIM的信息化平台，实时收集、汇总现场数据，帮助管理者及时对交通、物资、人员等现场情况进行调整。

2.3 规避施工过程中存在的风险

由于桥梁工程造价较高且承载着较大的人流量，一旦发生质量安全事故，不但会造成较大的经济损失还会造成人员伤亡。为有效避免桥梁工程在施工过程中出现质量安全事故，利用BIM技术对施工过程中现场的管理环境进行建模，并对现场的风力、湿度等可能对桥梁安全产生威胁的因素进行模拟，以探求所涉及桥梁的承载力、排水能力、抗磨损老化能力、耐久性等等是否符合当地环境的要求，以保证桥梁工程的使用寿命以及安全性。

3 结语

随着经济的日趋增长，基础设施建设势在必得，为此市政桥梁工程对于城市经济发展起着重要的作用。由于桥梁施工具有危险性高、施工复杂等特点，通过BIM技术改变了传统的管理思维，由“被动管理”转变为“主动管理”，实现了可视化施工、参数化施工和各专业协同施工，同时达到了精心组织、全面协调，用满时间，占满空间立体化作业，从而减少了施工问题的发生、简化施工现场管理活动，减少材料损耗，提高了施工管理效率，执行了国际绿色建筑的可持续发展模式。