劉耘

（廣東能達(dá)高等級(jí)公路維護(hù)有限公司，廣東 廣州 510000）

橋梁工程不僅是國(guó)家基礎(chǔ)交通建設(shè)中的一項(xiàng)重要工程，其質(zhì)量及安全性更關(guān)乎民生發(fā)展。為了更好地保證橋梁的質(zhì)量和壽命，有必要采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)。目前，建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）在橋梁建設(shè)中處于起步階段，在實(shí)際應(yīng)用中存在較多問(wèn)題，如缺乏橋梁工程建設(shè)所需的完整系統(tǒng)框架、缺乏適用于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)流程的落地解決方案等，這使得BIM的數(shù)字化協(xié)同管理思想未能在橋梁建設(shè)期間充分體現(xiàn)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究人員針對(duì)BIM技術(shù)在橋梁工程施工中的應(yīng)用提出了部分解決方案，但多數(shù)僅處于構(gòu)思階段，尚未產(chǎn)生實(shí)際效益。因此，研究BIM理念在橋梁可視化施工過(guò)程中的應(yīng)用具有重大意義。

一、橋梁工程施工中存在的問(wèn)題

目前，橋梁工程在建設(shè)中存在的問(wèn)題，主要包括以下幾方面。

（一）建設(shè)管理缺乏協(xié)同性

橋梁工程在施工時(shí)，各參建單位選擇的施工規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在一定差異，這使得各參建單位之間的數(shù)據(jù)處理技術(shù)存在較大不同。另外，在橋梁建設(shè)過(guò)程中，如果遇到突發(fā)性問(wèn)題，各參建單位之間因缺乏協(xié)同性會(huì)導(dǎo)致相關(guān)信息出現(xiàn)誤差，進(jìn)而對(duì)問(wèn)題的處理結(jié)果產(chǎn)生干擾。

（二）造價(jià)信息缺乏時(shí)效性

橋梁結(jié)構(gòu)的造價(jià)計(jì)算結(jié)果一般會(huì)受到各種外界因素影響，這使得材料指導(dǎo)價(jià)格和材料市場(chǎng)價(jià)格出現(xiàn)較大偏差，從而使得我國(guó)傳統(tǒng)橋梁在施工過(guò)程中的造價(jià)信息與實(shí)際情況存在一定差距。

（三）項(xiàng)目數(shù)據(jù)可共享能力差

橋梁工程建設(shè)工作繁瑣，各參建單位之間經(jīng)常出現(xiàn)建設(shè)信息混亂、信息傳遞不暢等問(wèn)題，這使得橋梁工程建設(shè)問(wèn)題不能得到及時(shí)解決，影響建設(shè)質(zhì)量。

二、BIM在橋梁工程的應(yīng)用框架及建模平臺(tái)選擇

（一）應(yīng)用框架

BIM技術(shù)應(yīng)用于橋梁工程施工時(shí)，需要做好技術(shù)準(zhǔn)備工作，收集整理地勘資料、施工圖紙、現(xiàn)場(chǎng)資料等。在資料收集完成后，需要按照結(jié)構(gòu)、電氣等專業(yè)需求，構(gòu)建橋梁工程的基礎(chǔ)模型。此外，還需要對(duì)模型進(jìn)行分析和處理。

（二）建模平臺(tái)選擇

隨著BIM技術(shù)的快速發(fā)展，為BIM提供服務(wù)的平臺(tái)日益增加。目前存在的主流BIM服務(wù)平臺(tái)主要有Autodesk、Graph soft及Bentley等。

經(jīng)過(guò)調(diào)研分析可知，Autodesk平臺(tái)軟件的界面較為友好、開放程度大，且該平臺(tái)能很好地適應(yīng)國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)環(huán)境。因此，橋梁工程項(xiàng)目可以選擇Autodesk平臺(tái)開展施工模擬。與此同時(shí)，橋梁工程是一種特殊的工程，它不僅屬于道路工程的范疇，還是一種特殊的建筑物，需要從Autodesk平臺(tái)眾多軟件中挑選一種合適的軟件。Revit軟件主要用于建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)施工。Civil 3D可用于交通項(xiàng)目、水利項(xiàng)目的建設(shè)。經(jīng)過(guò)一系列評(píng)估，在橋梁工程建模時(shí)選擇忽略橋梁的結(jié)構(gòu)功能，采用Civil 3D軟件。

（三） BIM技術(shù)在橋梁工程施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)的核心是將建設(shè)工程項(xiàng)目信息化、模型化，在橋梁項(xiàng)目施工過(guò)程中使用BIM技術(shù)，不僅能充分了解橋梁工程的施工成本、施工設(shè)備信息等，還能看到橋梁結(jié)構(gòu)的組成部分和細(xì)部構(gòu)造，進(jìn)而全方位、多角度、立體化地展現(xiàn)橋梁工程的各個(gè)施工環(huán)節(jié)。BIM理念應(yīng)用在橋梁工程項(xiàng)目施工過(guò)程中具有完備性、關(guān)聯(lián)性及可視化等諸多優(yōu)勢(shì)。

1.完備性

橋梁工程設(shè)計(jì)時(shí)的BIM模型不僅包括了幾何信息和拓?fù)潢P(guān)系的基本概況，還包括部分項(xiàng)目工程對(duì)象名稱、結(jié)構(gòu)類型、使用材料、工程性能等設(shè)計(jì)信息。

2.關(guān)聯(lián)性

橋梁工程設(shè)計(jì)時(shí)的BIM模型里的對(duì)象是相互關(guān)聯(lián)的，系統(tǒng)可以對(duì)BIM模型的相關(guān)信息統(tǒng)計(jì)、分析，并生成相應(yīng)的圖形和文檔。如果BIM模型中的一個(gè)對(duì)象出現(xiàn)變化，與之關(guān)聯(lián)的其它對(duì)象也會(huì)同時(shí)改變。另外，該模型的全部信息均能保持完整性和即時(shí)性。

3.一致性

橋梁工程的BIM模型信息在全生命周期內(nèi)的不同階段是保持一致的，同樣的信息不需要反復(fù)輸入。此外，BIM模型可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)演化的功能，同一對(duì)象在不同階段能修改、擴(kuò)展，不需重新創(chuàng)建，這減少了BIM模型因信息不一致所產(chǎn)生的誤差。

此外，BIM技術(shù)應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還具有模擬性、協(xié)調(diào)性、可出圖性等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)人員能在橋梁結(jié)構(gòu)三維信息模型的基礎(chǔ)上添加其它的條件將其變成4D施工模式，在4D基礎(chǔ)上添加造價(jià)成本開展5D模擬，從而確保橋梁工程的施工方案和成本控制措施得以順利實(shí)施。

三、BIM技術(shù)在橋梁可視化施工中的應(yīng)用

（一）基于BIM技術(shù)的橋梁施工進(jìn)度對(duì)比

基于BIM理念的橋梁施工進(jìn)度計(jì)劃，并集合甘特圖與建筑信息模型特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上考慮時(shí)間維度影響，生成4D信息模型。橋梁工程施工4D模型能更好地表示工程施工量的變化，同時(shí)項(xiàng)目施工管理人員能利用圖形、模型、動(dòng)畫等對(duì)計(jì)劃進(jìn)度與橋梁工程的實(shí)際施工進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比分析。這樣能明確橋梁工程施工過(guò)程中的不足，提出解決方案。值得注意的是，在利用BIM軟件開展橋梁工程施工進(jìn)度計(jì)劃編制作業(yè)時(shí)，應(yīng)注意WBS（工作分解結(jié)構(gòu)）程度和前后施工作業(yè)類型的鏈接關(guān)系，避免出現(xiàn)工藝顛倒現(xiàn)象。

（二） 基于BIM技術(shù)的橋梁工程計(jì)量

傳統(tǒng)橋梁項(xiàng)目工程計(jì)量由于技術(shù)上的局限性，一般使用word或Excel文檔形式計(jì)算和保存，這樣得到的數(shù)據(jù)通常是孤立存在的，并增加了后期項(xiàng)目計(jì)算的難度。BIM技術(shù)在數(shù)據(jù)集成處理方面有較大優(yōu)勢(shì)，BIM數(shù)據(jù)庫(kù)不僅能覆蓋橋梁施工全生命周期內(nèi)的所有數(shù)據(jù)，而且任何參與單位都能數(shù)據(jù)共享。因此，橋梁項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)，可以依靠BIM在信息處理方面的優(yōu)勢(shì)，建立材料與價(jià)格的鏈接。這樣不僅能提高橋梁項(xiàng)目工程計(jì)量的準(zhǔn)確性，還能提高造價(jià)計(jì)算效率，減少人工成本消耗。

（三）基于BIM技術(shù)的橋梁安全控制

BIM技術(shù)橋梁安全控制核心控制點(diǎn)主要分為BIM安全技術(shù)交底、安全設(shè)施三維布置兩方面。利用BIM技術(shù)在橋梁項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中進(jìn)行安全控制時(shí)，需要注意重大危險(xiǎn)源，并建立預(yù)警機(jī)制，在特定工序開始前，利用BIM施工工藝模擬視頻開展技術(shù)交底作業(yè)。

1.BIM安全技術(shù)交底

橋梁工程建設(shè)時(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于施工一線人員，BIM安全技術(shù)交底能提高施工人員的安全意識(shí)，幫助施工人員更好地了解施工細(xì)節(jié)，從而避免認(rèn)知盲區(qū)。同時(shí)，BIM信息模型能直觀展示橋梁項(xiàng)目施工過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，為施工管理人員和施工工人提供可視化平臺(tái)，保證施工操作透明，節(jié)約成本和工期。

橋梁工程圍堰施工三維技術(shù)交底

2.安全設(shè)施三維布置

橋梁工程BIM模型可以將變電箱、滅火器、自來(lái)水閥門等重要安全設(shè)施布置在醒目位置，在發(fā)生危險(xiǎn)事故時(shí)，施工管理人員能更快速地尋找到有效的解決方案。