BIM技术在桥梁施工中的应用

陈建君

【摘 要】BIM技术即建筑信息模型，在桥梁施工中，它可以辅助施工单位借助建筑学、工程学及土木工程学相关知识，在数字化软件中基于桥梁施工需求，进行施工过程的全方面设计，并结合桥梁质量要求开展施工监测工作，不仅可以提高桥梁施工效率，还可以协助施工单位控制施工成本，从而提升桥梁施工质量。文章主要浅析BIM技术在桥梁施工中应用的现状及发展前景。

【关键词】BIM技术;桥梁施工;应用

【中图分类号】U445.4 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）03-0088-03

随着我国交通不断发展，桥梁作为我国交通的重要组成部分，其施工要求逐步提高。为了适应我国交通发展，桥梁施工应当转变传统的施工方式，借助BIM技术完善桥梁施工，从而提升桥梁施工的效率和质量，促进我国交通体系不断完善。

1 桥梁施工中应用BIM技术的意义

1.1 规避风险

BIM技术是通过虚拟三维模型的方式，进行桥梁施工流程的模拟，从而及时发现桥梁施工中存在的问题，并基于提升桥梁施工质量需求，提出相应的解决措施，为桥梁实际施工提供更加科学的方案。桥梁施工中应用BIM技术，可以辅助施工单位借助数字技术进行桥梁施工全流程模拟，提高了对桥梁施工现场的预测性，帮助施工单位规避施工风险，从而有助于桥梁施工顺利开展[1]。

1.2 节约成本

桥梁施工中应用BIM技术，可以在进行桥梁施工流程模拟过程中，借助三维工具开展施工质量检测工作，不断发现桥梁施工中存在的问题，从而根据实际施工需求科学调整桥梁施工流程，不仅保证了桥梁实际施工安全性的提升，还能帮助施工单位科学地选择施工材料与工艺，做到施工成本的合理化控制，提高了桥梁施工单位的利润。

1.3 推动创新

桥梁施工单位可以借助BIM技术快速收集桥梁施工信息，并结合项目施工需求科学规划施工流程。在这个过程中，施工单位可以在原有施工数据的基础上，结合桥梁应用需求创新施工工艺或流程，从而降低施工单位的经济成本，使得施工单位可以有更多的时间和精力进行桥梁施工创新，提高施工效率的同时提升了施工单位的竞争力，有助于桥梁施工的良性发展。

2 BIM技术在我国桥梁施工中的应用现状

我国BIM技术的应用时间较晚，导致桥梁施工在应用BIM技术的过程中没有足够的可供借鉴经验，再加上专业人才缺失，导致BIM技术应用受到诸多阻碍。但是，随着我国相关单位的不断探究，BIM技术在桥梁施工中取得了良好的效果，促进了我国桥梁施工技术不断完善。目前，BIM技术在桥梁施工中的应用主要体现在以下5个方面[2]。

2.1 桥梁施工模拟的应用

目前，BIM技术已经在桥梁施工模拟中得到广泛应用，施工单位可以在桥梁施工信息集成的基础上，借助BIM技术模拟施工流程，通过模拟，施工单位可以总结桥梁施工设计方案、施工工艺、施工材料应用、施工管理、施工质量等方面存在的问题，结合实际施工需求，科学调整桥梁施工环节，不仅可以帮助施工单位找到桥梁施工中存在的潜在风险，还可以做到桥梁施工前资源的科学配置，从而做到有序调整桥梁施工流程。

2.2 桥梁施工数据的管理

桥梁施工是一项长期工程，在施工过程中会产生大量的数据，需要相关单位做好数据的收集、整理、分析与存储工作，不仅有助于各施工单位相互配合开展施工工作，还为后续桥梁施工提供重要的数据支持。BIM技术在桥梁施工中的应用，可以基于桥梁数据安全管理需求，搭建数据管理平台，有效地进行桥梁施工数据的收集、共享与存储，为各施工单位沟通提供便捷途径，从而提高各施工单位之间的配合效率，有助于加快桥梁施工进度。

2.3 桥梁物料管理的应用

桥梁施工管理人员需要根据桥梁施工需求，开展物料部件管理工作，保证物料部件满足桥梁施工需求，从而保障桥梁施工进度不受影响。BIM技术在桥梁物料管理中的应用，可以辅助施工管理人员收集桥梁施工物料需求信息，并根据桥梁施工需求开展物料部件的采购、分配、存储等工作，提高桥梁施工物料管理效率。

2.4 桥梁数字化施工的应用

目前，BIM技术已经在桥梁施工各环节得到应用，并取得了良好成效。BIM技术在桥梁施工中的应用，主要体现在信息传递方面，施工单位可以借助BIM技术进行桥梁施工数据的数字化转变，使得各单位可以借助数字化数据了解桥梁施工的进度及问题，并结合实际施工情况合理调整和科学控制施工流程，从而保证桥梁施工顺利开展。

2.5 桥梁施工协作一体化

BIM技术在桥梁施工协作一体化主要体现在以下两个方面：一是施工单位的一体化协作。桥梁各施工单位可以基于提升桥梁施工效率的目的应用BIM技术，借助BIM技术提供的数据、方案与平台进行施工数据的收集、分析与共享，基于桥梁施工质量需求合理化调整施工方案，从而保障施工方案更加符合施工需求，共同提高桥梁施工效率。二是施工数据的一体化协作。BIM技术的应用，为施工单位调整施工方案提供了更多依据，施工单位可以借助BIM技术搭建平台收集与施工方案相关的数据，并与其他施工单位进行沟通，基于提升桥梁施工质量为目的，合理地调整施工方案，使得施工方案更加符合实际施工需求，加快桥梁施工进度[3]。

3 BIM技术在桥梁施工中的实际应用

伴随我国交通行业的快速发展，我国先后建立了天兴洲长江大桥、黄河大桥等，这些大桥都具有荷载重、跨度大、体积大、运营速度快、结构新颖、设计美感等优点，显示了我国桥梁施工水平的提升，并为BIM技术在桥梁施工中的进一步开发奠定了良好基础，有助于我国桥梁施工技术不断提升。

3.1 智慧橋梁的搭建

智慧桥梁的搭建符合我国桥梁施工的发展需求，建设智慧桥梁需要从桥梁施工项目全生命周期角度，以BIM技术为建设核心，以移动互联网等先进信息技术为建设手段，通过打破传统施工中存在信息断层的现象，有效控制桥梁施工工程信息的采集、加工、存储和交流，构建桥梁施工信息的创造、传递、评估和利用的良性循环机制。实现桥梁施工的智慧设计、智慧建造和智慧管养，使得BIM技术可以支持决策者对项目进行合理的协调、规划和控制，进而不断提升桥梁技术创新、信息化和智能化水平。

智慧桥梁的搭建，可以通过BIM技术形成多维参数，并借助BIM数据化平台控制多类型参数，调整模型中的数据关系，实现模型的几何和类型参数变化，从而适应复杂多变的结构设计，提高建模效率。在提升建模效率的基础上，桥梁设计人员与施工人员可以根据桥梁建设质量需求，开展相应的创新工作，不断进行桥梁设计和施工创新，从而为提高桥梁施工效率奠定基础。同时，基于参数化建模，桥梁设计和施工人员可以搭建桥梁构件库和模型库，收集标准构件的几何尺寸、属性信息，提高桥梁设计效率及质量。施工人员可以在科学的桥梁设计方案下开展施工工作，从而提高桥梁施工质量[4]。

3.2 BIM技术+FEM软件相结合

目前，我国已经把BIM技术+FEM软件相结合，以此开展桥梁施工工作，提高对桥梁施工数据分析的效率，为桥梁施工方案的调整提供重要的数据支持。FEM技术是一种随着计算机发展而出现的计算方法，BIM技术+FEM软件相结合，可以结合第三方网格划分软件或利用Python、C++等编程语言进行二次开发，开发与主导有限元分析软件的无缝接口，实现桥梁施工数据模型的无损传递，避免传统重复工作现象的出现，从而提高数据分析效率，充分借助BIM技术开展桥梁施工辅助工作，有助于提高桥梁施工效率。

3.3 智慧建造+数字化施工相结合

物联网技术的发展，为BIM技术的应用提供了更多的支持，使得桥梁施工可以借助物联网技术及时采集建造与施工过程中的关键数据和信息，并通过互联网实时上传到管理平台，实现关键参数值、关键工序质量的有效把控，加大对参数值与工序的分析力度，从而结合桥梁施工质量要求完善相应工作。同时，BIM模型构建的构件几何尺寸信息与大型机械设备的尺寸相符合，实现了虚拟构建与实际施工的无缝衔接，使得施工人员可以直接借助大型施工设备生成下料、加工等信息，转变了传统物料处理方式，省略了二次翻图转换工序，提高了桥梁施工的自动化水平，为桥梁施工的发展提供了更多的支持。如某大桥在施工过程中以BIM技术为主，对施工过程中存在的问题进行分析，解决了多种跨径节段预制混凝土箱梁特别是0号段的复杂钢筋布置、钢筋和预应力管道之间的碰撞冲突问题，达到复核和深化设计的目的，使现场施工更顺利，实现了阶段预制箱梁实际安装的偏差预演判断和预先控制。

3.4 桥梁施工信息管理的完善

根据桥梁施工的集成建设、施工、监理、监控等各参与方的具体要求，依规范标准，实现了桥梁施工进度、安全、成本等施工信息的分析和反馈，对物料、设备等资源进行动态管控，获取有效施工信息，为桥梁施工建设的有序开展提供了重要数据支持。同时，BIM技术的应用，可以实现对施工质量的跟踪，不断对桥梁施工信息进行收集、整理与完善，更为施工验收资料的交付提供基础，避免出现以往施工信息收集遗漏的问题，保证了桥梁施工数据的完整性。在此基础上，融入计算分析模块，可为施工人员提供技术支持，使得施工人员可以借助技术分析模块进行桥梁施工现场各种情况的计算，处理好施工过程中遇到的突发状况，极大地方便了现场应用，有助于提升现场施工效率。

此外，桥梁施工行业应当在我国互联网技术、计算机技术、云技术发展的前提下，结合桥梁运营需求，做好桥梁的检测与维护工作，搭建智慧管养体系，智能分析桥梁运营情况，同时结合我国相关标准开展桥梁养护工作，这样不仅可以改善桥梁运营中存在的问题，提高我国桥梁的使用寿命，还为我国今后桥梁设计、施工与维护工作的开展奠定良好的基础，促进我国交通不断完善[5]。

4 结语

综上所述，我国BIM技术的发展为桥梁施工行业的发展提供了重要的技术支持。针对桥梁施工中存在的诸多问题，桥梁施工行业应当不断对施工现状进行分析，总结桥梁施工中存在的问题，并借助BIM技术完善桥梁施工流程，提高桥梁施工效率，协助施工单位做好施工成本控制，从而促进桥梁施工行业发展。

参 考 文 献

[1]杨文军，杨青，于佳露.基于BIM技术的桥梁工程项目进度管理研究[J].项目管理技术，2020，18（4）：8-14.

[2]汪玉容，甄映红.BIM技术在桥梁施工中的应用初探[J].科技经济导刊，2021，29（1）：33-34.

[3]雷向軍.BIM技术在桥梁施工中的应用研究[J].甘肃科技纵横，2020，49（11）：55-59.

[4]徐赞，王润泽，张舜.UAV+BIM技术在山区桥梁施工便道设计中的应用研究[J].山西建筑，2020，46（12）：169-170.

[5]王磊.BIM技术在道路桥梁施工管理中的应用分析[J].商品与质量，2020（1）：49.