徐文，楊萬(wàn)里

（長(zhǎng)沙市城市建設(shè)投資開發(fā)集團(tuán)有限公司，長(zhǎng)沙410000）

1 引言

裝配式橋梁作為建筑工程施工中的重點(diǎn)，可以提高橋梁施工的整體效率，但在裝配式橋梁工程施工中，經(jīng)常遇到運(yùn)輸難度大、施工工序不合理的問題。為了解決這些問題，通過BIM 技術(shù)的使用，可以實(shí)現(xiàn)裝配式橋梁施工可視化、模擬化以及協(xié)調(diào)性的目的，使施工人員按照動(dòng)態(tài)化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，這不僅提高了橋梁施工的效率，而且也可以保證橋梁施工的穩(wěn)定性。

2 BIM 技術(shù)在裝配式橋梁工程中的作用

BIM 技術(shù)作為一種提升施工效率的輔助性技術(shù)，將其運(yùn)用在建筑工程中，雖然不能直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，但可以為建筑工程提供共享性的信息支持，提高工程施工的整體效率。BIM 作為建筑信息模型，會(huì)根據(jù)橋梁工程的基本特點(diǎn)，進(jìn)行建筑工程各項(xiàng)數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)建筑工程模擬的真實(shí)性，保證各項(xiàng)施工工序的穩(wěn)步進(jìn)行。

3 BIM 技術(shù)在裝配式橋梁工程中的作用

裝配式橋梁主要是在橋墩、蓋梁等構(gòu)件工廠化預(yù)制中，通過起重機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，不僅提高橋墩、蓋梁的混凝土構(gòu)件質(zhì)量，而且會(huì)提高施工效率[1]。在裝配式橋梁工程施工中，通過BIM 技術(shù)的運(yùn)用，其作用有：（1）施工人員會(huì)根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙、施工參數(shù)等，設(shè)計(jì)裝配式橋梁的橋墩、蓋梁以及內(nèi)在構(gòu)件等；（2）通過現(xiàn)場(chǎng)施工圖紙的校訂，形成BIM 模型，使施工人員在動(dòng)態(tài)化的環(huán)境下掌握具體的施工情況；（3）施工過程中，可以在動(dòng)態(tài)化的環(huán)境下進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、信息數(shù)據(jù)的分析，有效避免資源浪費(fèi)的問題。

4 裝配式橋梁工程施工中存在的問題

4.1 構(gòu)件生產(chǎn)不合理

1）構(gòu)建生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)不完善，導(dǎo)致橋梁構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、安全檢查不合理以及保養(yǎng)操作不規(guī)范，影響橋梁工程施工的整體質(zhì)量。

2）在裝配式橋梁工程施工中，經(jīng)常出現(xiàn)構(gòu)件不規(guī)范堆放的現(xiàn)象，降低構(gòu)件配置的科學(xué)性，無(wú)法提高裝配式橋梁工程施工的整體質(zhì)量[2]。

4.2 施工準(zhǔn)備不充分

1）在裝配式施工中，由于施工時(shí)間有限，當(dāng)施工中缺少預(yù)見性的準(zhǔn)備工作，工程施工中遇到問題時(shí)，無(wú)法及時(shí)解決這些問題，為橋梁工程施工帶來(lái)影響。

2）在裝配式橋梁施工中，經(jīng)常遇到施工準(zhǔn)備不充分、設(shè)備準(zhǔn)備不足等問題，會(huì)降低影響橋梁施工質(zhì)量，為各項(xiàng)施工工序的穩(wěn)步進(jìn)行帶來(lái)限制。

4.3 人為因素的影響

裝配式橋梁施工中，人為因素的影響（操作不當(dāng)）不僅會(huì)降低裝配式橋梁施工的效率、質(zhì)量，無(wú)法滿足各項(xiàng)施工的標(biāo)準(zhǔn)，而且也容易出現(xiàn)人為因素導(dǎo)致的構(gòu)件損壞問題，增加橋梁施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。引入BIM 技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)工作動(dòng)態(tài)化的分析，有利于提高工程施工的效率、安全和質(zhì)量[3]。

5 BIM 技術(shù)在裝配式橋梁工程中的運(yùn)用

5.1 設(shè)計(jì)階段的BIM 技術(shù)運(yùn)用

1）建立模型、繪制施工圖紙。設(shè)計(jì)人員在工程開始之前，需要結(jié)合裝配式橋梁的基本特點(diǎn)，使用BIM 技術(shù)建立3D 模型，并設(shè)計(jì)參數(shù)組件信息庫(kù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)裝配式橋梁工程組件類型、大小以及尺寸等形成組件參數(shù)。通過各個(gè)數(shù)據(jù)參數(shù)的及時(shí)反饋，可以避免參數(shù)不準(zhǔn)確現(xiàn)象的出現(xiàn)，為之后裝配式橋梁工程施工質(zhì)量提升提供參考。

2）協(xié)同工作及碰撞檢查。針對(duì)裝配式橋梁工程工程的特點(diǎn)，BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段運(yùn)用中，可以為相關(guān)人員提供自由交流的平臺(tái)，根據(jù)不同橋梁設(shè)計(jì)模型的特點(diǎn)，進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的整合處理。碰撞檢測(cè)中，設(shè)計(jì)人員會(huì)通過BIM 技術(shù)的使用，設(shè)計(jì)專業(yè)構(gòu)件模型，通過碰撞檢測(cè)確定結(jié)果，避免返工現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3）造價(jià)管理。在以往的橋梁工程施工中，造價(jià)人員會(huì)按照?qǐng)D紙工程量進(jìn)行項(xiàng)目核算，整個(gè)過程耗時(shí)、費(fèi)力，而且在自然因素以及人為因素的影響下，導(dǎo)致造價(jià)結(jié)果發(fā)生偏差。通過BIM 技術(shù)與裝配式橋梁設(shè)計(jì)階段的融合，可以提高成本估算的準(zhǔn)確性，有效縮短工程項(xiàng)目的建設(shè)工期，實(shí)現(xiàn)裝配式橋梁工程的經(jīng)濟(jì)化發(fā)展。

5.2 預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)階段的BIM 技術(shù)運(yùn)用

裝配式建筑涉及到大量的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)，通過BIM 技術(shù)的使用，可以優(yōu)化流程的生產(chǎn)，保證各項(xiàng)施工工序的安全性、穩(wěn)定性。而且，在實(shí)際的工程施工中，設(shè)計(jì)人員會(huì)按照BIM 技術(shù)所提供的參數(shù)，結(jié)合裝配式橋梁工程的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)裝配構(gòu)建參數(shù)的共享，施工人員會(huì)按照構(gòu)件的尺寸、規(guī)格以及材料等進(jìn)行參數(shù)分析，保證預(yù)制構(gòu)件施工數(shù)據(jù)的自動(dòng)化、真實(shí)化處理。

5.3 施工階段的BIM 技術(shù)運(yùn)用

在裝配式橋梁工程中，BIM 技術(shù)的運(yùn)用方法如下：

1）優(yōu)化預(yù)制組件的管理方案。在裝配式橋梁工程中，存在預(yù)制組件管理不科學(xué)的問題，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)影響過程成本的控制，導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)損失、誤用的問題，為了解決這些因素，裝配式橋梁工程的施工人員應(yīng)該通過BIM 技術(shù)的使用，建立現(xiàn)場(chǎng)管理方案，將網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與BIM 技術(shù)融合，通過構(gòu)件的定位、檢查以及處理等，保證各項(xiàng)信息使用的一致性，以提高工程施工的整體質(zhì)量。

2）施工工序的模擬。施工單位通過BIM 技術(shù)的使用，可以對(duì)裝配工程、吊裝工程進(jìn)行仿真處理，優(yōu)化各項(xiàng)施工工序的處理方案，對(duì)不合理的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充，提高裝配式橋梁施工的整體質(zhì)量。

3）BIM 技術(shù)使用中，可以結(jié)合裝配式橋梁工程的特點(diǎn)，進(jìn)行施工工序的模擬。首先，在BIMJ 技術(shù)中，通過裝配式及吊裝施工工程的模擬，會(huì)優(yōu)化施工工序，保證組件定位的準(zhǔn)確性，以提高工程施工的整體質(zhì)量。其次，在BIM 技術(shù)中，可以結(jié)合裝配式工程的特點(diǎn)，優(yōu)化各項(xiàng)施工工序，施工人員按照BIM 模擬結(jié)果進(jìn)行施工，展現(xiàn)施工模擬的最終目的。其次，施工成本的控制。結(jié)合裝配式橋梁工程的施工現(xiàn)狀，通過BIM 技術(shù)的使用，可以對(duì)施工質(zhì)量、施工進(jìn)度以及施工成本進(jìn)行科學(xué)控制，并按照各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)，確定3D 模型以及4D 模型，提高各項(xiàng)數(shù)據(jù)跟蹤處理的有效性，為施工工藝資源的控制以及工程項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)提供參考[4]。

5.4 維護(hù)階段的BIM 技術(shù)運(yùn)用

針對(duì)裝配式橋梁工程施工狀況，將BIM 技術(shù)運(yùn)用在維護(hù)階段，可以將各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行整合，通過動(dòng)態(tài)化模型的設(shè)計(jì)，對(duì)施工中的各個(gè)階段進(jìn)行精準(zhǔn)定位，以保證各項(xiàng)施工工序的穩(wěn)步進(jìn)行。而且，在裝配式橋梁施工中，施工人員可以按照BIM模型進(jìn)行施工管理及控制，更好地提高工程施工的效率，降低各項(xiàng)施工的難度，保證施工工序的穩(wěn)步進(jìn)行。同時(shí)，在BIM 技術(shù)使用中，可以對(duì)各項(xiàng)方案進(jìn)行監(jiān)控及控制，對(duì)于施工的風(fēng)險(xiǎn)問題實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)裝配式橋梁工程的可持續(xù)性管理。

6 施工案例

某城市快速路全長(zhǎng)約11.85km；主梁、蓋梁、墩身采用組合預(yù)制拼裝技術(shù)，通過BIM 技術(shù)吊裝模擬施工快速結(jié)合使用指導(dǎo)施工。主線高架橋標(biāo)準(zhǔn)段是指處于直線或平曲線區(qū)段，橋面等寬區(qū)段橋梁，橋梁跨度不大于32m。標(biāo)準(zhǔn)段主梁采用鋼板組合梁，主梁橫向布置多片預(yù)制小組合梁，小組合梁之間橫向間距為2.3m，主梁高1.4m。主梁只在邊墩及中墩墩頂處設(shè)置混凝土橫梁聯(lián)結(jié)各小組合梁，其余位置各組合板梁之間不設(shè)置橫向連接系。蓋梁采用預(yù)制拼裝工藝施工。當(dāng)運(yùn)輸和吊裝條件受限制時(shí)，蓋梁可分段預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)留濕接縫現(xiàn)澆拼接，預(yù)制部分吊重可控制在1 600kN（160t）以內(nèi)。預(yù)制墩柱與現(xiàn)澆承臺(tái)、預(yù)制蓋梁之間通過灌漿套筒進(jìn)行連接，灌漿套筒設(shè)置在墩柱底面和蓋梁底面。

7 結(jié)語(yǔ)

在裝配式橋梁工程施工中，通過BIM 技術(shù)的使用，可以結(jié)合工程項(xiàng)目的特點(diǎn)，進(jìn)行施工設(shè)計(jì)、施工工序以及施工管理方案的總結(jié)，保證各項(xiàng)工程的動(dòng)態(tài)化處理，提高裝配式橋梁工程施工的安全性、穩(wěn)定性，推動(dòng)建筑行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。而且，在BIM 技術(shù)使用中，設(shè)計(jì)人員可以按照工程的各項(xiàng)需求，確定信息處理模型，以保證行業(yè)的持續(xù)性、健康性發(fā)展，優(yōu)化施工處理方案，縮短施工工期，提高工程項(xiàng)目的質(zhì)量，增強(qiáng)建筑行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。