浅谈BIM 技术在桥梁工程施工中的应用与发展前景

江炳衫，刘爽

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

BIM 技术在桥梁工程中的应用，大多数是针对施工服务的。主要作用如：BIM 模型可以建立构件的3D 模型、钢筋模型，这些模型能准确反映构件的尺寸、数量，避免了经验估计下料造成的材料浪费，达到节省开支的目的；BIM动态模型可以模拟施工过程，使施工工法得以清晰表达，帮助工程从业人员了解施工步骤，提高施工质量等。以曲靖三宝至昆明清水高速公路（曲靖段）昌隆铺互通上部结构保通、临建建设、棠梨冲大桥变截面墩柱施工作为工程依托，对桥梁施工的过程进行准确指导，达到经济、可靠的效果，并以BIM 技术在桥梁工程中的应用现状及发展前景进行简要分析。

2 工程概况

本项目位于云南省曲靖市西南部，路线起点位于曲靖市麒麟区三宝镇罗汉山，设罗汉山枢纽互通(属东过境段设计范围)与“曲靖东南过境线(东过境段)”相接并与既有曲陆高速相交。土建2 标段施工范围LK0+700 ～LK13+011.466、K28+400 ～K38+800，全长22.71km，其中高速范围内共有桥梁16 座，包含大桥9 座，中桥2 座，互通桥5 座，涵洞67 座。

3 BIM 技术在桥梁施工中的使用

3.1 目的和意义

施工BIM 模型是施工阶段BIM 应用的基础。模型深度不仅要满足施工图设计要求，更应根据施工区域、流水段进行划分，以满足混凝土量统计、各流水段施工信息的录入与管理，同时也是4D 、5D 模拟对模型的基础条件。

3.2 操作流程（见图1）

①收集数据，并确保数据的准确性。

②施工单位依据设计单位提供的施工图与设计阶段建筑信息模型，根据自身施工特点及现场情况，完善或重新建立可表示工程实体即施工作业对象和结果的施工作业模型。该模型应当包含工程实体的基本信息。

③BIM 技术工程师结合自身专业经验或与施工技术人员配合，对建筑信息模型的施工合理性、可行性进行甄别，并进行相应的调整优化。

④施工作业模型通过建设单位、设计单位的审核确认，最终生成可指导施工的三维图形文件及二维深化施工图、节点图。

通过多项BIM 建模软件完成本项目连接线与主线的建模，本篇主要论述项目重难点部位，昌隆铺上部、下部结构施工、临建建设（拌合站、梁场）、棠梨冲变截面墩柱。

1）临建建设

项目前期结合BIM 技术对拌合站合理布置优化，确保满足现场混凝土需求，同时将工程量有效地与成本挂接，进行成本核算，加快拌合站建设方案评审效率，控制成本。

针对现场梁场布置，根据工程所需桥梁预制工程量和有限空间，结合BIM技术合理优化，精细化管理，确保满足现场生产需求，保证施工工期节点[3]。

2）昌隆铺上部、下部结构施工

昌隆铺互通整体结构见图2。

图2 昌隆铺互通整体形象

针对下部结构6 根桩基施工，现场占用杭瑞高速中央分隔带封闭施工，双侧道路正常通行；采用人工挖孔，利用涵洞出渣，通过可视化交底，形象展示本阶段施工流程。

第一阶段交通疏导方案（施工北侧钢箱梁）：封闭曲靖到昆明方向施工区道路，昆明到曲靖方向车辆从南侧临时道路通行，曲靖到昆明方向车辆通过中央分隔带从对向车道通行，通过施工区域后改回原车道通行。

第二阶段交通疏导方案（施工南侧钢箱梁）：保持曲靖到昆明方向原车道通行不变，昆明往曲靖方向通过临时道路通行，绕过施工区域。

3）棠梨冲变截面墩柱施工

通过对变截面墩模板进行1:1 深化，输出模板加工图纸及工程量，最大程度控制钢模板用量，减少材料浪费，降低成本，确保现场施工质量[4]。

模拟钢模板拼装施工工艺，通过三维可视化交底形式，提高现场沟通效率。BIM 技术模拟钢模板三维化视图见图3。BIM 技术的应用节省工作时间，确保施工成型效果。

图3 BIM 技术模拟模板加工

利用BIM 可视化特点，结合4D 进度模拟对比分析，模拟施工顺序，合理配置资料，辅助项目评选出最优施工进度方案，提升各方沟通协调效率。通过BIM 技术优化后的施工模型见图4。

图4 通过BIM 技术优化后模型

结合BIM 模型工程量提取，为项目施工的人、材、机配置计划提供有力的数据支撑，提高现场材料管理效率。

4 BIM 技术当前在桥梁工程应用中所存在的问题

4.1 建模困难

桥梁被称为结构之王，因为桥梁工程的结构复杂，施工复杂，各具特点，使得桥梁工程的BIM 建模工作异常艰辛，缺少可用的合适的插件、工具。

4.2 推广动力不足

桥梁工程不像建筑工程那样存在众多管线，结构简单，对于碰撞检测的需求很低，因此在设计阶段推广BIM 动力不足，而只在施工阶段开展BIM 运用则又导致不能发挥BIM 技术的最高效益，BIM 的推广依赖EPC+BIM 模式的开展。

5 BIM 技术在桥梁工程中的发展前景

由于BIM 技术逐渐成为桥梁工程项目招投标的评分标准之一，所以越来越多 的项目会使用BIM 技术，除去政策影响的因素外，现代大型工程涉及的专业越来越多，交叉施工的频率越来越高，利用BIM 技术可以实现多专业协同施工，优化施工方案，从而缩短工期以节省项目成本，所以BIM 技术将会被更多的建筑企业所采用。

6 结语

施工BIM 模型是施工阶段BIM 应用的基础。模型深度不仅要满足施工图设计要求，更应根据施工区域、流水段进行划分，以满足混凝土量统计、各流水段施工信息的录入与管理，同时也是4D 、5D 模拟对模型的基础条件。