BIM 技术在装配式桥梁工程中的作用研究与探讨

徐文，杨万里

（长沙市城市建设投资开发集团有限公司，长沙410000）

1 引言

装配式桥梁作为建筑工程施工中的重点，可以提高桥梁施工的整体效率，但在装配式桥梁工程施工中，经常遇到运输难度大、施工工序不合理的问题。为了解决这些问题，通过BIM 技术的使用，可以实现装配式桥梁施工可视化、模拟化以及协调性的目的，使施工人员按照动态化标准进行施工，这不仅提高了桥梁施工的效率，而且也可以保证桥梁施工的稳定性。

2 BIM 技术在装配式桥梁工程中的作用

BIM 技术作为一种提升施工效率的辅助性技术，将其运用在建筑工程中，虽然不能直接产生经济效益，但可以为建筑工程提供共享性的信息支持，提高工程施工的整体效率。BIM 作为建筑信息模型，会根据桥梁工程的基本特点，进行建筑工程各项数据的处理，实现建筑工程模拟的真实性，保证各项施工工序的稳步进行。

3 BIM 技术在装配式桥梁工程中的作用

装配式桥梁主要是在桥墩、盖梁等构件工厂化预制中，通过起重机进行现场安装，不仅提高桥墩、盖梁的混凝土构件质量，而且会提高施工效率[1]。在装配式桥梁工程施工中，通过BIM 技术的运用，其作用有：（1）施工人员会根据项目设计图纸、施工参数等，设计装配式桥梁的桥墩、盖梁以及内在构件等；（2）通过现场施工图纸的校订，形成BIM 模型，使施工人员在动态化的环境下掌握具体的施工情况；（3）施工过程中，可以在动态化的环境下进行信息数据的储存、信息数据的分析，有效避免资源浪费的问题。

4 装配式桥梁工程施工中存在的问题

4.1 构件生产不合理

1）构建生产及应用技术不完善，导致桥梁构件生产质量不达标、安全检查不合理以及保养操作不规范，影响桥梁工程施工的整体质量。

2）在装配式桥梁工程施工中，经常出现构件不规范堆放的现象，降低构件配置的科学性，无法提高装配式桥梁工程施工的整体质量[2]。

4.2 施工准备不充分

1）在装配式施工中，由于施工时间有限，当施工中缺少预见性的准备工作，工程施工中遇到问题时，无法及时解决这些问题，为桥梁工程施工带来影响。

2）在装配式桥梁施工中，经常遇到施工准备不充分、设备准备不足等问题，会降低影响桥梁施工质量，为各项施工工序的稳步进行带来限制。

4.3 人为因素的影响

装配式桥梁施工中，人为因素的影响（操作不当）不仅会降低装配式桥梁施工的效率、质量，无法满足各项施工的标准，而且也容易出现人为因素导致的构件损坏问题，增加桥梁施工的安全风险。引入BIM 技术，可实现各项工作动态化的分析，有利于提高工程施工的效率、安全和质量[3]。

5 BIM 技术在装配式桥梁工程中的运用

5.1 设计阶段的BIM 技术运用

1）建立模型、绘制施工图纸。设计人员在工程开始之前，需要结合装配式桥梁的基本特点，使用BIM 技术建立3D 模型，并设计参数组件信息库，系统会自动生成数据库，对装配式桥梁工程组件类型、大小以及尺寸等形成组件参数。通过各个数据参数的及时反馈，可以避免参数不准确现象的出现，为之后装配式桥梁工程施工质量提升提供参考。

2）协同工作及碰撞检查。针对装配式桥梁工程工程的特点，BIM 技术在设计阶段运用中，可以为相关人员提供自由交流的平台，根据不同桥梁设计模型的特点，进行各项参数的整合处理。碰撞检测中，设计人员会通过BIM 技术的使用，设计专业构件模型，通过碰撞检测确定结果，避免返工现象的出现。

3）造价管理。在以往的桥梁工程施工中，造价人员会按照图纸工程量进行项目核算，整个过程耗时、费力，而且在自然因素以及人为因素的影响下，导致造价结果发生偏差。通过BIM 技术与装配式桥梁设计阶段的融合，可以提高成本估算的准确性，有效缩短工程项目的建设工期，实现装配式桥梁工程的经济化发展。

5.2 预制构件生产阶段的BIM 技术运用

装配式建筑涉及到大量的预制构件生产，通过BIM 技术的使用，可以优化流程的生产，保证各项施工工序的安全性、稳定性。而且，在实际的工程施工中，设计人员会按照BIM 技术所提供的参数，结合装配式桥梁工程的特点，实现各项装配构建参数的共享，施工人员会按照构件的尺寸、规格以及材料等进行参数分析，保证预制构件施工数据的自动化、真实化处理。

5.3 施工阶段的BIM 技术运用

在装配式桥梁工程中，BIM 技术的运用方法如下：

1）优化预制组件的管理方案。在装配式桥梁工程中，存在预制组件管理不科学的问题，这种现象的出现影响过程成本的控制，导致预制构件出现损失、误用的问题，为了解决这些因素，装配式桥梁工程的施工人员应该通过BIM 技术的使用，建立现场管理方案，将网络信息技术与BIM 技术融合，通过构件的定位、检查以及处理等，保证各项信息使用的一致性，以提高工程施工的整体质量。

2）施工工序的模拟。施工单位通过BIM 技术的使用，可以对装配工程、吊装工程进行仿真处理，优化各项施工工序的处理方案，对不合理的数据进行补充，提高装配式桥梁施工的整体质量。

3）BIM 技术使用中，可以结合装配式桥梁工程的特点，进行施工工序的模拟。首先，在BIMJ 技术中，通过装配式及吊装施工工程的模拟，会优化施工工序，保证组件定位的准确性，以提高工程施工的整体质量。其次，在BIM 技术中，可以结合装配式工程的特点，优化各项施工工序，施工人员按照BIM 模拟结果进行施工，展现施工模拟的最终目的。其次，施工成本的控制。结合装配式桥梁工程的施工现状，通过BIM 技术的使用，可以对施工质量、施工进度以及施工成本进行科学控制，并按照各项数据参数，确定3D 模型以及4D 模型，提高各项数据跟踪处理的有效性，为施工工艺资源的控制以及工程项目的动态化设计提供参考[4]。

5.4 维护阶段的BIM 技术运用

针对装配式桥梁工程施工状况，将BIM 技术运用在维护阶段，可以将各项技术进行整合，通过动态化模型的设计，对施工中的各个阶段进行精准定位，以保证各项施工工序的稳步进行。而且，在装配式桥梁施工中，施工人员可以按照BIM模型进行施工管理及控制，更好地提高工程施工的效率，降低各项施工的难度，保证施工工序的稳步进行。同时，在BIM 技术使用中，可以对各项方案进行监控及控制，对于施工的风险问题实时监控，实现装配式桥梁工程的可持续性管理。

6 施工案例

某城市快速路全长约11.85km；主梁、盖梁、墩身采用组合预制拼装技术，通过BIM 技术吊装模拟施工快速结合使用指导施工。主线高架桥标准段是指处于直线或平曲线区段，桥面等宽区段桥梁，桥梁跨度不大于32m。标准段主梁采用钢板组合梁，主梁横向布置多片预制小组合梁，小组合梁之间横向间距为2.3m，主梁高1.4m。主梁只在边墩及中墩墩顶处设置混凝土横梁联结各小组合梁，其余位置各组合板梁之间不设置横向连接系。盖梁采用预制拼装工艺施工。当运输和吊装条件受限制时，盖梁可分段预制，现场预留湿接缝现浇拼接，预制部分吊重可控制在1 600kN（160t）以内。预制墩柱与现浇承台、预制盖梁之间通过灌浆套筒进行连接，灌浆套筒设置在墩柱底面和盖梁底面。

7 结语

在装配式桥梁工程施工中，通过BIM 技术的使用，可以结合工程项目的特点，进行施工设计、施工工序以及施工管理方案的总结，保证各项工程的动态化处理，提高装配式桥梁工程施工的安全性、稳定性，推动建筑行业的稳步发展。而且，在BIM 技术使用中，设计人员可以按照工程的各项需求，确定信息处理模型，以保证行业的持续性、健康性发展，优化施工处理方案，缩短施工工期，提高工程项目的质量，增强建筑行业的竞争力。