BIM技术在公路桥梁施工中的应用

邢宝亮 田海燕

（中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100089）

一、概述

近年来，BIM技术飞速发展，并广泛应用于我国公路工程建设中，尤其是在公路桥梁施工中。桥梁作为交通建设中重要的构筑物，在施工阶段通常具有以下特点：

公路桥梁工程施工环境复杂，地质条件复杂多变，保证施工进度、质量和安全存在一定困难。桥梁工程构件构造较为复杂，传统的二维设计方法在细部构造方面表达不清晰，施工过程中常造成返工浪费。此外，桥梁安全质量管理涉及到建设、设计、监理、施工多方单位，传统管理模式通常造成信息孤岛，管理效率不高。

二、BIM技术在桥梁施工中的应用

（一）工程概况

新安1号大桥项目是海南儋州至白沙快速出口路项目的控制性重点工程，位于白沙县阜龙乡探扭村，设计行车速度为100km/h，使用年限100年，桥宽25.5m，左幅长度813.7m，右幅长度843.7m，桥轴为南西至北东走向，桥梁设计交角90°；左幅桥梁布跨参数为3×30m+4×30m+3×(3×40)m+2×(4×30)m、右幅布跨参数为4×30m+3×(3×40)m+3×(4×30)m。

（二）BIM在桥梁施工设计深化中的应用

基于BIM的桥梁工程施工设计深化，主要包含了施工模型设计优化以及施工组织设计优化两个方面。

1.创建施工图精度的BIM模型

依据设计图纸，通过建立三维BIM模型更好地表达设计意图，便于施工方提前发现设计中存在的问题，并与设计方协商解决，在施工前规避有关风险。

图1 桥梁BIM三维施工模型

2.桥梁主要构件钢筋碰撞检查

桥梁构件钢筋构造通常比较复杂，传统二维设计图纸在钢筋与预应力管道、预埋件等细节方面设计明显不足，造成桥梁构件在实际施工过程中，出现钢筋、预应力管道、预埋件之间交叉碰撞等问题，给施工带来诸多不便。而通过创建构件钢筋三维BIM模型，不仅可以利用相关软件检查钢筋、预应力管道及预埋件等构件之间的交叉碰撞情况，同时也可以通过三维模型检查钢筋施工、安装需要的空间和间距，发现钢筋设计中存在的问题，以此排除传统二维设计中难以发现的设计缺陷，达到优化设计的目的，还可以模拟施工，合理规划施工中机械和物料的摆放位置，有效提升施工效率和质量，缩短工期。

图2 桥梁钢筋碰撞检查

（三）BIM在桥梁施工进度管理中的应用

采用BIM技术，三维BIM模型结合时间、人工、资源等施工影响因素，利用三维可视化、形象化等特点，优化施工组织设计，提前发现存在的问题，以便更好地保证施工方案、施工工序组织、资源配置的合理性，加快施工进度，提高工作效率。

1.施工进度模拟

桥梁施工过程中构件众多，作业工序错综复杂，通过将桥梁施工过程中需要的时间、人员、物料、机械设备和施工工序等与BIM模型关联，使用相关软件开展可视化进度推演，经过计算对比分析后，最终形成一套科学合理的施工组织方案，可总体把控整个桥梁施工的进度和质量，保证桥梁的施工质量，提高桥梁施工的经济效益。

2.施工进度管理

通过BIM技术可以合理模拟施工项目，同时也可以将桥梁施工过程中涉及的实际人工、物料、时间等因素与三维BIM模型关联，通过模型查看施工进度总体把控资源使用情况。

3.施工过程中的协同合作

桥梁施工过程较为复杂，建设方、设计方、施工方、监理方等各参建方的工作情况对桥梁施工都会产生一定的影响。传统管理模式下，不同参建方之间沟通较少，协调效率不高，而采用BIM技术施工，可将参建各方在施工过程中的相关信息关联到BIM模型，达到共享数据、协调生产的目的。

图3 桥梁BIM三维施工进度管理

（四）BIM在桥梁施工安质管理中的应用

1.安全检查

项目代建指挥部、监理、总包部、施工单位应用“安全质量检查管理系统”开展安全检查活动的PDCA管理，利用物联网、二维码、移动互联网、BIM、GIS等技术检查危大工程、危险作业、作业环境、特种设备、特种人员等重点对象，实现检查全程留痕可追溯，并结合系统采集的数据统计分析检查结果，为安全管理决策提供数据支撑。

2.质量检查

项目代建指挥部、监理、总包部、施工单位通过“安全质量检查管理系统”开展现场质量问题填报和问题整改下发工作，同时责任人通过系统反馈整改情况，复查人员再开展复查，实现闭环管理。应用系统能够实现质量在线审批和流转整改单，能够大幅提高整改通知下达、整改反馈的工作效率，实现检查全程信息化留痕可追溯管理。

3.结合BIM+GIS技术安质信息查询

根据设计数据创建项目的三维全景BIM模型，结合GIS技术，融入地形数据、高分卫星遥感影像数据、倾斜摄影数据、三维模型数据等，搭建项目重点工程的全景可视化电子沙盘，实现基于BIM模型的数据查询与直观展示。

三、结语

与传统的桥梁施工模式相比，BIM技术具有明显的优势，一是创建三维BIM模型，能够在施工前发现二维施工图中存在的问题，可提前优化设计，避免施工的返工浪费；二是利用BIM模型结合时间、人工、材料、机械设备等要素模拟施工进度，优化施工组织计划，能够最大幅度提高资源利用效率，提高施工速度；三是以BIM模型为核心，建立参建各方统一的工作信息流，能够打通信息壁垒，协调施工，提升工程品质。