BIM 技术在桥梁墩柱施工中的应用

谢忠胜，刘明建

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

随着经济的不断进步，桥梁施工技术不断发展，取得了较高的成就，如港珠澳大桥、青岛海湾大桥等高水平的桥梁。但是与国际水平相比较，在施工协同化、建造信息化等方面还存在一定的距离，为弥补桥梁工程施工、管理的不足，努力打造一套完整化、标准化、智能化的桥梁工程施工体系，不断加强BIM 技术，尤其是在施工阶段，利用BIM 施工技术实现各个工序的协同作业，及桥梁工程施工之前，借助BIM 模拟施工技术，对桥梁施工的全过程进行模拟，尤其是针对重难点部位可能存在的问题进行解析[1]，为施工方案提供更加直观的参考依据，同时保证了安全、质量、进度的问题，节约了施工周期及成本。BIM 技术在三清高速桥梁墩柱施工中的应用，实现对桥梁的施工过程控制，保证了项目施工的质量、进度、安全、成本管理目标的实现[2]。

2 工程概况

曲靖三宝至昆明清水高速公路土建2 标项目，全长22.71Km，其中高速范围内有桥梁16 座，涵洞67 座，其中棠梨冲大桥桥长为306.08m，最高变截面墩柱为36.15m。

工程难点:①工期紧张；②变截面墩柱钢模板用量控制；③现场监管力度大，各方协调难度大。

3 BIM 技术在桥梁墩柱施工中的使用

3.1 墩柱钢模板的控制

由于云南地处高原地区且多山，桥梁施工复杂，桩基长度不一，所以施工难度随之增大，因此对墩柱钢模板的控制就显得极其重要，所以加强工程材料的控制，也是降本增效的有效途经[3]。在通过对三清高速中桥梁的桥墩模板进行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。深化之后，材料数量得到良好的控制，24件侧模D5、24 件侧模D6、72 件背杠D7 等，墩柱模板配置4 套，每套3 节，每节2.25m，节约了成本。

图1 BIM 技术模拟钢模板的控制

图2 模拟墩柱浇筑

3.2 BIM 技术模拟墩柱浇筑

在对钢模数量和立模方式进行模拟后，通过对准确性进行校核之后，既可以进行混凝土的模拟浇筑。在浇筑的过程中，对模板的受力和稳定性等各个方面的参数进行采集和记录，浇筑完成后，观察整体连接性和稳定性，最后得出它的施工工艺，通过三维可视化交底形式，提高现场沟通效率，节省工作时间，确保施工成型效果。

图3 通过程序计算工程量

3.3 4D 施工模拟分析进度

在工程工期计划中，整个标段的施工时间为两年左右，但是由于一些特殊原因，所以得在一年左右通车，同时由于施工期处于雨季，所以施工难度大，施工进度受天气影响严重，但是4D 模型虚拟施工能够随时了解施工计划，并且直观将计划施工情况与实际进行比较，随时查看是否偏离目标计划，方便纠偏，同时能够进行有效的协同，让业主、监理方、领导对工程的实际施工情况进行了解。且施工的进度计划是工程生产的重要指标。质量、进度、投资是进度管理的三大核心，直接能够影响目标工期的实现，以及投资效益的正常发挥，进度计划同时也是施工组织设计的核心，通过合理的安排人员、设备、材料以及施工顺序来实现减少资金的支出，并且按工期目标完成建设任务。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。

3.4 桥梁工程量提取

施工完成后，核算施工量所消耗的时间也比较多，同时人力资源消耗大，再加之商务部和物资部人员相对较少，所以这个项目主要与BIM 技术相结合，进行工程量的计算，但是通过BIM 技术来统计工程量的软件种类有很多种，如Revit、广联达等软件，工程量的统计方法又分为两种，直接计算和间接结算。在整个项目中，都是采取直接计算法，通过软件附带的计算程序，最后通过信息的整合和其他计算程序的计算，得出BIM 模型工程量。

3.5 BIM 技术应用的成果

①建立BIM 土建、安装模型：在运用BIM 技术建模时，同时图纸来建立得到模型，且从中发现一些前期设计存在的问题，并且及时做出改正。

②BIM 辅助管理：建立好模型之后，将现场模型录入系统里，优化管理。

③现场交底、指导施工：利用模型图进行现场交底，让工人直观感受施工流程，而且方便管理。

④施工资料管理：将BIM 技术和平台结合，利于资料的保存，方便后期从多个方面寻找责任人。

4 结语

只有不断的加强项目内部管理，提高项目利润水平，才能让自身在市场有一席之位。

本文以桥梁墩柱施工为主体进行说明，基于BIM 模拟施工技术在桥梁工程建设中的应用，不仅实现了进度优化、材料管控等，同时也将施工方案优化，减少了成本，提升了施工效率及质量。文章针对BIM 虚拟施工技术理论内容，从数字化虚拟平台的搭建及工程案例应用等方面探究，为构建可行性度高的BIM 虚拟施工技术方案在桥梁工程中的应用提供理论和实践参考。

桥梁工程行业愈来愈规范，管理水平不断的提高，行业内的竞争愈加激烈，