李 偉

(山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 運(yùn)城 044000)

近年來,我國(guó)橋梁工程施工規(guī)模的日益擴(kuò)大,使工程人員急需通過可視化施工來提高橋梁的施工質(zhì)量,而BIM技術(shù)的出現(xiàn),則恰好滿足了工程人員的這種可視化施工需求。BIM技術(shù)是一種能夠?qū)こ添?xiàng)目進(jìn)行三維建模的技術(shù)手段,由于其出現(xiàn)時(shí)間較短,因此尚未真正應(yīng)用于橋梁施工,不過該技術(shù)所具備的發(fā)展前景卻令人們所矚目,因此,探討橋梁工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)可視化施工是具有重要意義的。

1 基于BIM技術(shù)的橋梁可視化施工技術(shù)

1.1 可視化施工技術(shù)的層次架構(gòu)

在橋梁施工中,BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)施工過程與施工效果的可視化,其是通過構(gòu)建三維模型來實(shí)現(xiàn)其可視化功能的。BIM技術(shù)是采用相應(yīng)的軟件應(yīng)用平臺(tái)來進(jìn)行可視化操作的,在BIM系統(tǒng)中,其層次架構(gòu)主要包括數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層以及平臺(tái)層三個(gè)層次。在數(shù)據(jù)層中,其實(shí)質(zhì)上是一種數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫能夠?qū)λ嘘P(guān)于橋梁施工的工程信息進(jìn)行存儲(chǔ),例如施工過程信息、構(gòu)件物理信息以及尺寸信息、進(jìn)度信息等。平臺(tái)層是把數(shù)據(jù)層中的全部信息進(jìn)行相應(yīng)的分析與組合,平臺(tái)層的常用軟件包括DELMA、Novisworks等。應(yīng)用層是BIM技術(shù)各種功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵,其共包括施工碰撞檢測(cè)、施工優(yōu)化、各種應(yīng)用端以及動(dòng)態(tài)管理這四類子系統(tǒng)組成,這能夠使BIM技術(shù)在橋梁可視化施工中,能夠根據(jù)施工實(shí)際情況來進(jìn)行成本管理、施工碰撞檢查、資源配置計(jì)劃編制以及施工進(jìn)度管理等工作。

1.2 可視化施工技術(shù)的應(yīng)用流程

相比于以往的施工技術(shù),BIM技術(shù)有著很大的區(qū)別,由于橋梁施工過程中需要涉及到龐大的工作量,而且工程項(xiàng)目的自身結(jié)構(gòu)也非常復(fù)雜,因此將BIM技術(shù)應(yīng)用于其中是有很大價(jià)值的。BIM技術(shù)在實(shí)現(xiàn)橋梁的可視化施工中,其應(yīng)用流程共包括三個(gè)步驟：首先,需要根據(jù)橋梁的實(shí)際施工數(shù)據(jù)來利用CAD軟件進(jìn)行繪圖,然后根據(jù)繪制的CAD圖紙來構(gòu)建三維模型,通過碰撞檢查來驗(yàn)證設(shè)計(jì)圖紙的合理性。其次是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中的相關(guān)信息以及三維模型中的各類信息來建立橋梁結(jié)構(gòu)模型,并對(duì)施工過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行完善。最后,在把構(gòu)建的橋梁結(jié)構(gòu)模型在動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)中進(jìn)行導(dǎo)入,然后通過可視化形式將其施工管理流程進(jìn)行展現(xiàn)出來。

2 基于BIM技術(shù)的橋梁可視化施工應(yīng)用探究

2.1 前期應(yīng)用準(zhǔn)備

某橋梁于2017年4月份正式開始施工,該橋梁總長(zhǎng)度為600m,在施工之前,需要考察當(dāng)?shù)氐娜宋臍夂驐l件以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件,以此確定工程規(guī)模,然后方可編制合理的施工方案,在BIM技術(shù)應(yīng)用中,需要進(jìn)行技術(shù)和管理兩個(gè)層面來實(shí)現(xiàn),采用BIM技術(shù)來對(duì)橋梁工程的可視化模型進(jìn)行展示,然后通過模型中的相關(guān)信息來優(yōu)化和協(xié)調(diào)各個(gè)施工環(huán)節(jié)。

2.2 可視化施工技術(shù)的應(yīng)用細(xì)節(jié)

橋梁工程施工中,采用BIM技術(shù)來實(shí)現(xiàn)可視化施工目標(biāo),需要進(jìn)行三個(gè)方面的應(yīng)用,一方面是在三維建模中的應(yīng)用,另一方面是在布置施工場(chǎng)地時(shí)的應(yīng)用,最后是對(duì)施工模型進(jìn)行構(gòu)建時(shí)的應(yīng)用。在三維建模時(shí),依據(jù)橋梁工程的設(shè)計(jì)圖紙,利用BIM軟件對(duì)其三維立體模型進(jìn)行了構(gòu)建,并在構(gòu)建時(shí)對(duì)模型中所包含的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證與梳理,然后進(jìn)行可視化展示,使工程人員能夠直觀的理解設(shè)計(jì)圖紙的意圖,同時(shí)根據(jù)三維立體模型中包含的各種材料信息來快速估算出工程用料量,以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程造價(jià)的準(zhǔn)確評(píng)估,同時(shí)還能為工程材料的采購提供幫助。在布置施工場(chǎng)地時(shí),通過三維立體模型來對(duì)橋梁工程各個(gè)結(jié)構(gòu)所處的位置及其占地情況進(jìn)行分析,以便于優(yōu)化橋梁工程中各個(gè)設(shè)備設(shè)施的布置情況。在模擬施工流程時(shí),需要根據(jù)構(gòu)建的橋梁三維立體模型來對(duì)其施工過程進(jìn)行提前預(yù)演和模擬,以便于找出其中存在的重難點(diǎn),并針對(duì)施工過程中所發(fā)現(xiàn)的問題提出相應(yīng)的改進(jìn)與預(yù)防措施,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)施工方案的優(yōu)化。

2.3 可視化施工管理

在橋梁的可視化施工中,BIM技術(shù)的應(yīng)用使其管理工作打破了原有的二維平面管理模式,施工中所產(chǎn)生的各種動(dòng)態(tài)信息可采用4D形式進(jìn)行展示橋梁可視化施工具備六個(gè)核心功能,分別是可視化交底、成本管理、物料管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理以及施工模擬。在可視化交底中,BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠使構(gòu)建的橋梁三維立體模型通過視頻拍攝的形式借助于平臺(tái)分享給施工人員。在成本管理中,根據(jù)三維立體模型中的施工計(jì)劃信息和實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比,即可推算出橋梁工程成本的實(shí)際投入情況是否發(fā)生偏差。在進(jìn)度管理中,對(duì)模型實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行核對(duì)來檢查進(jìn)度執(zhí)行情況。在物料管理中,可在BIM模型中引入材料屬性信息,并在施工材料中貼上包含有材料信息的二維碼,即可通過掃碼快速了解材料在橋梁結(jié)構(gòu)中的所處位置及用料情況。在施工模擬和質(zhì)量管理中,利用模型來模擬施工過程,明確施工不合理之處,然后采用相應(yīng)措施來予以完善。

3 結(jié)語

綜上所述,BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)橋梁的可視化施工目標(biāo),有效滿足了工程人員的可視化施工要求,使橋梁施工質(zhì)量得以大幅提高,在上文中也充分說明了BIM技術(shù)在橋梁施工中所體現(xiàn)的應(yīng)用價(jià)值。