公路桥梁施工管理中应用BIM技术的研究分析

姜生 周秀民

摘 要： 在公路桥梁的工程施工管理全面开展实施中，现阶段的建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）立体化以及智能化工程管理技术正在被普遍适用于公路桥梁施工。工程管理人员对大体积的公路桥梁基础设施结构应当合理采用BIM的辅助管理技术，从而实现更加优良的工程信息化管理效益，节约公路桥梁的工程全过程管理资源。因此，探讨了在公路桥梁施工过程中全面采用BIM管理技术方法的应用要点。

关键词： 公路桥梁施工 BIM技术 应用 工程管理

中图分类号： TU753文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）04-0014-03

Research and Analysis of the Application of BIM Technology in the Construction Management of Highway Bridges

JIANG Sheng1 ZHOU Xiumin2*

1.Jilin Chengda Construction Engineering Co.， Ltd.， Siping， Jilin Province， 136000 China； 2.Jilin Communi‐cations Polytechnic， Changchun， Jilin Province， 130012 China

Abstract： In the comprehensive implementation of the construction management of highway bridges， current three-dimensional building information modeling （BIM） and intelligent engineering management technologies are being widely applied to highway bridge construction. Engineering management personnel should reasonably adopt the auxiliary management technology of BIM for the large-scale infrastructure structure of highway bridges to ensure that they can effectively support the realization of better engineering information management benefits and save management resources for the entire process of highway bridges. Therefore， this article explores the key points of the perfect idea of the method of comprehensively adopting BIM management technology in the construction process of highway bridges.

Key Words： Highway bridge construction； BIM technology； Application； Engineering management

近年来，公路桥梁建设获得了快速发展。公路桥梁的整体组成结构较为复杂，工程管理的有关负责人员只有充分掌握了创新管理方法和智能技术手段，才能有效避免公路桥梁施工的质量隐患。目前，公路桥梁的基本施工操作流程涌现出很多创新举措，例如：在公路桥梁施工中广泛采用了建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）智能建模技术，以提升公路桥梁的建设质量、技术水平和综合管理水平。

1 BIM技术运用于公路桥梁施工管理的必要性

1.1 模拟可视化场景

在制订和落实公路桥梁的具体施工方案时，应用BIM技术，能够全面模拟施工场景，构建立体化的结构模型。对于公路桥梁的大体积工程设施，采用人工进行分析模拟的传统技术方法，难以模拟得到精准的道路桥梁立体化结构场景，而且人力资源投入成本较大[1]。因此，采用建构立体化BIM道路及桥梁模型的创新技术方案，更加有益于展现路桥结构的仿真图景。

1.2 增进人员协同

公路桥梁属于大体积的复杂工程结构，在开展公路桥梁的全面施工过程中，各个工序步骤的技术人员必须紧密协作，以打造高效的工作流程[2]。应用工程BIM建模辅助技术方法，可实现多个工序工种之间的密切配合与协调，从而避免缺少工序配合及工序衔接沟通的情况，防止道路桥梁工程各个步骤的施工误差隐患，进而保障公路桥梁的整体工程质量。相关人员可利用实时共享的公路施工数据信息平台，科学应用BIM建模自动化技术，以促进项目的高效推进。

1.3 节约施工管理成本

公路桥梁的建设施工全过程成本主要包含工程时间成本、设备机械成本、施工材料成本、人力施工劳动成本、工程资金成本等。公路桥梁的整体施工成本将会直接影响到公路桥梁的项目投资建设预期综合效益[3]。科学采取公路桥梁BIM动态化建模技术，能够切实降低综合性的施工开展成本，并有效预防公路桥梁的结构失稳、渗漏以及裂缝等质量安全事故的发生。

2 公路桥梁施工管理中的BIM建模方案

2.1 借助软件来进行工程建模

常用的建模技术手段主要是通过公路桥梁的软件建模辅助技术平台实施建模。技术人员采用建模自动化的工程软件，辅助建模操作工作，确保形成全方位的动态可视结构模型[4]。目前，可供选择的建模信息化与自动化软件种类繁多，负责工程建模的操作技术人员应结合公路桥梁的项目建设基本需求，合理选择相关软件。

2.2 构建立体化的3D施工场景模型

在采用3D立体化的公路桥梁模型构建技术时，应运用多个不同视角下的工程结构立体模拟技术，进而获得良好的道路桥梁模型建构结果。和二维平面形式的模型构建方案对比，运用3D立体模型构建技术，可以准确模拟，实时变化的施工现场状况，避免公路桥梁的施工监督管理出现滞后的情况。从而提高道路桥梁的施工质量。

2.3 采用直观性与动态化的建模技术方案

可视化的直观结构模型具有全景建模的优势，可防止工程场景结构的模拟存在视野盲区。因此，公路桥梁的建模技术人员应当采用特定的建模软件系统，确保建模的立体动态结构模型能够严格符合公路桥梁的基本构造特征。在开展公路桥梁的施工过程中，应科学应用动态建模的技术方案，突破静态的工程建模方式，进而促进施工效果的提升。

BIM的公路桥梁施工管理建模软件界面如图1所示。

3 公路桥梁施工管理中应用BIM技术的完善措施

3.1 模拟施工方案技术

BIM的路桥立体化与直观化建模技术具有全面模拟的优势，可以对整个公路桥梁基本组成结构进行动态仿真。在明确公路桥梁基本组成结构中的模拟施工方案时，应全面、科学地考虑现有布设场地的各项因素，确保经过模拟检测的建设施工具有可行性。

采取BIM自动建模技术，可精细化与直观化地明确工程造价监督以及管理控制方案，通过建构公路桥梁的直观造价监督控制技术模型，客观判定造价评估以及预算中的实施缺陷，进而进行有效规避。公路桥梁的工程技术人员应合理选择具有可行性的技术方案[5]。此外，应用BIM自动建模技术可呈现出公路桥梁的各个主要节点施工细节，有效监督和控制影响公路桥梁结构施工质量的常见风险因素，确保施工效果。

例如：全面搭设与布置公路桥梁的边坡防护体系，主要应当落实在搭设全方位的框格锚杆稳固支撑体系。公路边坡的施工负责人员首先必须要做好全面的边坡土体表面部位清理，边坡表面不得有土体残渣以及浆液等物质。在此基础上，应当严格按照搭设公路桥梁支撑结构的基本施工操作步骤流程，从而有效保证钻机平台的施工机械设备能够安全稳定地钻进施工。水泥砂浆灌注浆液强度指标应当限定在30 MPa以上，同时，浆液配制水灰比要控制在0.5左右。应合理采用机械化钻头设备，锚杆钻探孔径的尺寸应当限定在60 mm左右。在设计为80 mm左右的锚杆孔径尺寸时，需保证钻孔的倾斜角度在30°左右，进而保证钻孔施工操作方案具有良好的可行性。

3.2 碰撞检测技术

建设公路桥梁整个施工的开展过程存在复杂性，应采取实时性的结构碰撞测试操作实施方案。公路桥梁的体系组成结构包含容易发生碰撞冲击的各个连接点，应依次完成针对各个工程结构点位的碰撞风险全面测试操作。因此，碰撞检测的自动化与智能化分析技术在公路桥梁的建设施工过程中被广泛采用。通过应用建模结构软件，可辅助完成各个环节步骤的工程结构碰撞测试，进而有助于及时纠正公路桥梁的施工方案误差，确保施工准确性。

对于公路桥梁整体结构中的主要钢筋及次要支撑钢筋的埋设位置，可能存在某些碰撞或者冲突，因此，为改进和完善施工效果，应做好钢筋施工过程的碰撞检测操作。工程技术人员通过开展客观性的动态结构测试，可以准确判断现有的钢筋碰撞冲突所在区域位置，进而预防全过程的钢筋碰撞损失。

3.3 动态施工监督技术

在公路桥梁的现场施工过程中，常存在较多层面的施工操作安全隐患，所以施工承包的单位相关负责人员应严格做好综合性的动态施工监督管理工作。在运用实时性的BIM动态化施工管理监督技术时，应在各个施工步骤阶段均有效开展安全隐患检测操作。通过采取智能化的建模软件系统，可辅助管理及监督动态施工情况，进而减少工程整体结构安全质量缺陷。

在开展公路桥梁大规模建设项目时，需考虑到工程建设中的工期成本、人工成本与材料采购成本等，而采取实时性的工程进度监督管理技术，可以保障公路桥梁达到施工进度指标要求。因此，工程监督管理人员应有效采集全方位的3D建模结构数据信息，并进行汇总整理，进行制订规范化的公路桥梁施工方案。通过动态把控，还可以防止出现道路桥梁施工安全隐患。

例如：在实施边坡加固管控的过程中，公路工程的边坡施工具体负责单位人员应做好全过程的边坡土体分层测试管理，确保测试边坡土体的压实程度。公路边坡加固的工程检测人员可以采取自动化的土体压实程度检测仪器实施效果测定工作，确保严格限定公路边坡土体结构的最大压实程度。此外，工程技术人员可以采取分层检测的工程安全质量把控措施，及早发现公路边坡中的异常安全风险采取规避措施，进而提升工程安全质量。

4 结语

综上所述，目前针对公路桥梁的整体结构施工，必须要采用全过程的BIM工程辅助建模技术，以全面统筹大型公路桥梁的施工步骤施工技术要点。通常情况下，大体积的公路桥梁在施工前应模拟形成完整的路桥施工方案，采取立体化的碰撞检测实践技术来防止公路桥梁体系中的结构部件不良碰撞风险。公路桥梁的施工单位必须要采取动态化的BIM施工监督技术，进而从根源上防止影响施工安全的风险因素。

参考文献

[1]杨凤银.钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的应用研究[J].交通科技与管理，2023，4（19）：119-121.

[2]廖锐.公路桥梁施工物资成本核算管理及成本控制对策研究[J].中国物流与采购，2023（19）：60-62.

[3]张林华，张海涛.湖南山区高速公路桥梁施工水土流失特点及防治措施探讨：以官新高速为例[J].湖南水利水电，2023（5）：38-40.

[4]常生武.预应力施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].四川建材，2023，49（9）：109-110，113.

[5]翟光明.公路桥梁施工质量管理体系及其实践案例研究[J].未来城市设计与运营，2023（8）：73-75.