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本文首先對(duì)bim技術(shù)簡(jiǎn)要介紹，然后以安徽皖南地區(qū)某橋梁工程為例對(duì)工程概況簡(jiǎn)要介紹，最后從墩柱鋼模板的控制、BIM墩柱技術(shù)模擬墩柱澆筑、4D施工模擬分析進(jìn)度、橋梁工程量提取、BIM技術(shù)應(yīng)用成果等方面闡述BIM技術(shù)在橋梁墩柱施工中的應(yīng)用，并從BIM土建和安裝模型、BIM輔助管理、指導(dǎo)施工、施工資料管理等方面闡述BIM技術(shù)的應(yīng)用成果。我國橋梁工程的施工技術(shù)不斷隨著時(shí)代的發(fā)展而進(jìn)步，當(dāng)前已經(jīng)憑借掌握的施工技術(shù)完成多座世界級(jí)大橋的建造和施工。雖然從施工結(jié)果方面來看已經(jīng)取得不錯(cuò)的成績(jī)，但是從施工過程方面來看我國橋梁墩柱施工與世界領(lǐng)先水平相比仍然具有一定的差距。我國必須在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上不斷提升自己，將BIM技術(shù)應(yīng)用到橋梁墩柱施工中，促進(jìn)施工流程管理的完整化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化。

一、BIM技術(shù)

BIM技術(shù)全稱BuildingInformationModeling，翻譯過來就是建筑信息模型。顧名思義BIM技術(shù)通過信息化技術(shù)手段對(duì)建筑施工工程進(jìn)行建模，直接通過虛擬化技術(shù)將工程模型通過數(shù)字化的方式呈現(xiàn)出來。這樣通過三維模型對(duì)建筑工程的成本、進(jìn)度、質(zhì)量、安全進(jìn)行控制，即可提高建筑過程的管理質(zhì)量和效率。

二、工程概況

本文以安徽皖南地區(qū)某橋梁工程為例，該橋梁工程屬于該地區(qū)高速公路土建項(xiàng)目中的一部分，橋梁工程總共需要建筑12座橋梁、53座涵洞，公路全長(zhǎng)21.64km。其中一座大橋橋長(zhǎng)總共305.42m，橋梁工程墩柱的最高截面為36.15m。皖南地區(qū)地理環(huán)境比較復(fù)雜，橋梁墩柱材料運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)比較復(fù)雜，因此施工工期難以控制、橋梁墩柱模板用量難以控制、各個(gè)施工階段難以受到監(jiān)管部門的控制。

三、BIM技術(shù)在橋梁墩柱施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

BIM技術(shù)在施工中的要點(diǎn)主要可以分為施工前期、施工過程以及施工應(yīng)用三個(gè)方面。其中施工前期需要根據(jù)BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目文件進(jìn)行編制，該過程需要設(shè)計(jì)部門、施工部門相互配合參與；施工過程需要對(duì)復(fù)雜鋼筋節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模、模擬BIM施工方案、四維施工進(jìn)度管理、現(xiàn)場(chǎng)管理，該過程需要將BIM技術(shù)落實(shí)到施工方面；施工應(yīng)用需要建立協(xié)同管理平臺(tái)和運(yùn)維管理平臺(tái)，提高施工管理的質(zhì)量和效率。本文主要對(duì)橋梁墩柱施工中的鋼模板、混凝土澆筑、四維施工進(jìn)度管理、項(xiàng)目工程量文件編制以及BIM平臺(tái)等方面的施工要點(diǎn)進(jìn)行分析。

1.墩柱鋼模板的控制。皖南地區(qū)的地理環(huán)境比較復(fù)雜，地區(qū)山脈眾多，水文資源比較豐富，對(duì)橋梁工程的施工造成了一定困擾。由于地勢(shì)不平的原因橋梁工程在樁基施工時(shí)就存在較大的施工難度，因?yàn)椴煌恢玫臉痘L(zhǎng)度存在一定的差異，所以必須根據(jù)施工環(huán)境的實(shí)際情況對(duì)樁基長(zhǎng)度進(jìn)行控制。橋梁墩柱施工時(shí)需要使用墩柱鋼模板進(jìn)行輔助施工，墩柱鋼模板的控制是否精準(zhǔn)對(duì)樁基長(zhǎng)度具有直接影響。因此橋梁墩柱鋼模板的控制精度必須得到保障，而BIM技術(shù)可以通過虛擬數(shù)字化手段根據(jù)橋梁工程的施工環(huán)境進(jìn)行模擬，然后再使用數(shù)字化系統(tǒng)對(duì)墩柱鋼模板進(jìn)行自動(dòng)化和智能化控制，最后經(jīng)過深化之后通過系統(tǒng)輸出墩柱鋼模板的加工圖紙和工程量。這樣才能對(duì)橋梁墩柱施工質(zhì)量完成精準(zhǔn)控制，從而達(dá)到降低橋梁墩柱施工成本的目的。BIM技術(shù)對(duì)墩柱鋼模板進(jìn)行深化控制之后，可以精準(zhǔn)地確定施工材料的數(shù)量。本次施工中使用BIM技術(shù)控制墩柱鋼模板之后輸出的材料數(shù)量數(shù)據(jù)如下：D5、D6側(cè)模的數(shù)量分別為20件、25件；D7背杠的數(shù)量為60件；墩柱模板一共4套，每套節(jié)數(shù)一樣共12節(jié)，每節(jié)長(zhǎng)度均為2.50m。BIM技術(shù)模擬鋼模板控制如圖1所示：

2.BIM墩柱技術(shù)模擬墩柱澆筑。橋梁工程中墩柱施工應(yīng)用BIM技術(shù)之后需要對(duì)使用的鋼模板的數(shù)量和鋼模板立模的方式進(jìn)行模擬，然后才能根據(jù)鋼模板的使用情況對(duì)橋梁墩柱澆筑施工是否準(zhǔn)確進(jìn)行校準(zhǔn)，最后校準(zhǔn)結(jié)果無誤后才能對(duì)墩柱澆筑施工進(jìn)行模擬。BIM墩柱技術(shù)模擬墩柱澆筑的整個(gè)過程中必須通過模擬對(duì)橋梁墩柱鋼模板的各方面參數(shù)進(jìn)行收集，務(wù)必保證鋼模板的受力情況符合力學(xué)分析。而且BIM技術(shù)還需要根據(jù)受力分析結(jié)果對(duì)鋼模板的穩(wěn)定性和連接性進(jìn)行計(jì)算，同樣必須保證橋梁墩柱施工的工藝滿足要求。BIM技術(shù)模擬墩柱澆筑完成準(zhǔn)確無誤后應(yīng)該使用BIM技術(shù)構(gòu)建的三維可視化橋梁施工模型對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，保證施工技術(shù)人員可以掌握橋梁墩柱施工的技巧和注意事項(xiàng)，這樣才能提高墩柱施工的整體質(zhì)量和效率，從而保證施工有序進(jìn)行，最終將施工進(jìn)度控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。BIM技術(shù)應(yīng)用到模擬墩柱澆筑之后可以讓整個(gè)施工流程和施工要點(diǎn)更加明確，施工人員通過對(duì)墩柱施工可視化模型的學(xué)習(xí)可以吃透整個(gè)施工中的技術(shù)要點(diǎn)，相比傳統(tǒng)的技術(shù)交底方式更加有效。BIM技術(shù)模擬墩柱澆筑如圖2所示：

3.4D施工模擬分析進(jìn)度。BIM技術(shù)在施工進(jìn)度控制中的應(yīng)用比較有效，一般來說高速公路標(biāo)段施工的工期時(shí)間為2年。但是為了保證竣工之后有充足的時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，管理人員必須將工期控制在1年之內(nèi)。總體來說，施工環(huán)境受到的天氣影響比較大，因此必須盡量提前做好施工進(jìn)度計(jì)劃，否則施工進(jìn)度容易受到各種天氣的影響，最后導(dǎo)致施工工期不受控制。而4D施工虛擬模型可以在BIM技術(shù)建立的施工模型基礎(chǔ)上引入氣候因素形成4D施工進(jìn)度模型，根據(jù)該模型對(duì)不同天氣氣候類型進(jìn)行導(dǎo)入，然后按照4D施工進(jìn)度計(jì)劃查看實(shí)際施工計(jì)劃是否偏離，最后實(shí)時(shí)對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，即可保證橋梁墩柱施工在工期內(nèi)完成施工，不會(huì)影響高速公路正常通車。

4.橋梁工程量提取。BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程量的精準(zhǔn)控制。整個(gè)橋梁施工過程都可以應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)各個(gè)橋梁墩柱施工所需要的材料進(jìn)行模擬和計(jì)算，然后再結(jié)合現(xiàn)有的人力資源情況對(duì)人員進(jìn)行分配，最后即可提高人力資源的使用效率和材料控制的精確性。BIM技術(shù)通過三維數(shù)字虛擬模型可以得到較為準(zhǔn)確的工程量，相比人工計(jì)算工程量更加準(zhǔn)確。為了保證物資部人員的采購工作順利，管理人員可以通過BIM技術(shù)對(duì)工程量的浮動(dòng)情況范圍進(jìn)行確定，防止施工材料的數(shù)量出現(xiàn)較大差異。橋梁工程量提取使用BIM技術(shù)需要運(yùn)用各大常見針對(duì)工程項(xiàng)目開發(fā)出來的BIM技術(shù)應(yīng)用軟件，例如廣聯(lián)達(dá)和Revit等。

5.BIM技術(shù)應(yīng)用成果。（1）BIM土建和安裝模型。BIM技術(shù)在土建和安裝模型中的應(yīng)用能夠提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段的一些潛在問題和風(fēng)險(xiǎn)，然后在施工之前即可與設(shè)計(jì)部門共同對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行調(diào)整，最后即可避免施工過程中遇到設(shè)計(jì)問題。BIM技術(shù)需要將設(shè)計(jì)圖紙導(dǎo)入到系統(tǒng)中，通過BIM技術(shù)軟件完成工程建模，工程建模之后設(shè)計(jì)圖紙中的不足則比較明顯，所以BIM技術(shù)可以減少設(shè)計(jì)圖紙問題，進(jìn)而提前發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計(jì)問題可以減少后續(xù)的施工調(diào)整，對(duì)施工整體的進(jìn)度和成本控制也具有重要意義。（2）BIM輔助管理。BIM技術(shù)在橋梁墩柱施工中的應(yīng)用具有輔助管理的作用，BIM技術(shù)建立的三維虛擬施工模型具有可視化的特點(diǎn)，根據(jù)該模型施工人員和管理人員都能直接找到施工重點(diǎn)，從而避免施工問題和事故的發(fā)生。（3）指導(dǎo)施工。BIM技術(shù)在橋梁墩柱施工中的應(yīng)用具有指導(dǎo)施工的作用，技術(shù)交底一直以來都是施工準(zhǔn)備工作中的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的技術(shù)交底方式作用雖然比較明顯，但是仍然有一定的問題和不足，而通過BIM技術(shù)構(gòu)建的模型進(jìn)行技術(shù)交底更容易讓施工人員了解施工重點(diǎn)和工藝，有利于提高施工質(zhì)量和進(jìn)度。（4）施工資料管理。BIM技術(shù)在橋梁墩柱施工中的應(yīng)用具有施工資料管理的作用，通過BIM技術(shù)構(gòu)建的施工模型可以明確各個(gè)施工項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人。而且各個(gè)階段的施工工藝和技術(shù)都可以保存到BIM管理平臺(tái)中，工作人員可以隨時(shí)了解施工工藝，施工出現(xiàn)問題之后也可以立即根據(jù)BIM管理平臺(tái)確定負(fù)責(zé)人。

四、結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)在橋梁墩柱施工中的應(yīng)用可能對(duì)工程的施工質(zhì)量、進(jìn)度、安全、成本進(jìn)行全方位管控，相比傳統(tǒng)施工方法來說具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。但是總體來說BIM技術(shù)是一種對(duì)數(shù)字虛擬技術(shù)的應(yīng)用，技術(shù)手段是否完善對(duì)施工效果的影響比較嚴(yán)重，因此在實(shí)際施工中必須將BIM技術(shù)應(yīng)用理論與施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況結(jié)合起來一同分析，這樣才能發(fā)揮出BIM技術(shù)的作用和效果。

作者:王秋華 單位:安徽省公路橋梁工程有限公司