郭佩

摘 要：高架橋，即架空道路，是為緩解城市交通擁堵問題而出現(xiàn)的一種道路形式，高架橋工程由于其特殊的施工區(qū)域、短暫的施工周期和復(fù)雜的施工條件，使其施工管理問題日漸突出，施工安全隱患相比同類型項目也較多。本文通過對目前國內(nèi)高架橋項目施工過程中存在的普遍性問題進(jìn)行分析，提出了高架橋施工各階段的具體對策，并結(jié)合技術(shù)發(fā)展，提出將BIM模型應(yīng)用到施工管理中，并分析了其可行性和必要性，對高架橋施工管理的發(fā)展進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高架橋;施工管理;BIM

中圖分類號：U445.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 前言

根據(jù)2017年12月1日實施的《公共服務(wù)領(lǐng)域英文譯寫規(guī)范》，高架橋主要分為Overpass和Viaduct兩類，前者專指城市中跨越道路的橋梁，后者則指跨越深溝峽谷以代替高路堤的橋梁。

隨著國內(nèi)城市人口急劇增加，家用車輛數(shù)目急速增加，平面立交的刀口造成車輛堵塞和擁擠，需要通過修建立交和高架道路形成多層立體的布局，從而緩解城市交通擁堵問題。

結(jié)合中國城市發(fā)展現(xiàn)狀，高架橋建設(shè)在目前的城市發(fā)展中處于不可動搖的地位。中國目前擁有現(xiàn)代橋梁總數(shù)超過100萬座，21世紀(jì)人類新建的世界前100名高橋中，中國有90座，其中包括北盤江大橋（世界最高的橋梁）、港珠澳大橋（世界最長的沉管隧道、世界跨海距離最長的橋隧組合公路）;山城重慶更是世界橋梁之都，有超過1.3萬座橋。

由于高架橋本身的特殊性，建設(shè)常常伴隨著施工工期緊、高空作業(yè)危險性較高、持續(xù)時間長，工程位置常位于人口密度大的城市中心區(qū)域等問題，其施工難度及可能出現(xiàn)的問題往往多于同類型的建筑工程項目，在施工過程中也伴隨著安全施工，甚至可能導(dǎo)致人員大量傷亡，根據(jù)《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于2019年房屋市政工程生產(chǎn)安全事故情況的通報》，2019年全國共發(fā)生市政工程生產(chǎn)安全事故773起，死亡904人，可見，高架橋建設(shè)的施工管理在市政工程建設(shè)中尤為重要。

1 各施工階段問題及對策分析

1.1 樁基施工

樁基施工是指對建筑物基礎(chǔ)的施工過程，樁基由樁和樁承臺組成。由于市政工程施工區(qū)域人員密集、地下管線眾多（自來水、污水管網(wǎng)及天然氣管線、高壓電纜、通信電纜、光纜等），部分老城區(qū)地下管線資料匱乏，造成樁基施工難度增加，容易造成地下管線破壞，帶來嚴(yán)重后果，如污水管網(wǎng)破裂造成污水上涌、流入水庫;天然氣管線破壞引起火災(zāi)等事故等。

結(jié)合理論研究和以往工作經(jīng)驗，樁基施工需要考慮以下幾個方面：

（1）樁基施工前，應(yīng)復(fù)核設(shè)計文件和城市規(guī)劃文件，確認(rèn)城市地下管線的位置和深度，保證理論與實踐相結(jié)合，最大限度減少施工風(fēng)險。（2）樁基施工過程中，應(yīng)保證每孔必探，并有專人記錄，探測深度不小于4 m，如遇可疑情況，可適當(dāng)增加探測深度至6 m左右，減少和避免因地下管線的破壞引發(fā)的安全事故。此外，在樁基施工過程中，應(yīng)當(dāng)配置專門的技術(shù)人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場工作審查，以便遇到突發(fā)狀況時能以最快、最有效的方式應(yīng)對。（3）樁基成型后，采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施進(jìn)行防護(hù)。

1.2 承臺施工

承臺施工是建設(shè)工程中危險性較高的施工過程，承臺開挖可能因邊坡支撐不足造成坍塌事故，從而引發(fā)人員傷亡。

根據(jù)實際經(jīng)驗，在承臺施工過程中應(yīng)考慮邊坡和放坡的支護(hù)工程，保證在正常施工作業(yè)強(qiáng)度下不會發(fā)生坍塌事故，具體有型鋼支護(hù)、打鋼板樁等方式。

1.3 墩柱施工

墩柱主要涉及坍塌事故和高空作業(yè)兩方面的問題，在施工過程中應(yīng)考慮到：

（1）墩柱施工過程中，應(yīng)注意避免坍塌事故。（2）規(guī)范墩柱施工作業(yè)平臺，按照《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ80-2016）的要求進(jìn)行施工，施工前為員工做好高空作業(yè)安全技術(shù)教程，并進(jìn)行嚴(yán)格考核，避免因操作不規(guī)范造成的不必要的傷亡事故。

1.4 澆筑施工

在現(xiàn)場澆筑鋼筋混凝土箱梁施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，主要存在以下幾個方面需要注意：

（1）嚴(yán)格按照設(shè)計方案進(jìn)行搭設(shè)、驗收，保證現(xiàn)場施工過程中模板支撐系統(tǒng)的安全性。（2）保證作業(yè)規(guī)范，做好消防措施。（3）做好施工安全教育和相應(yīng)的防護(hù)措施，避免高空墜落等事故的發(fā)生。

2 BIM在施工管理中的應(yīng)用

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）是由完全和重組信息構(gòu)成以支持新產(chǎn)品開發(fā)管理，并由電腦應(yīng)用程序直接解釋的建筑或建筑工程信息模型，是涵蓋了幾何學(xué)、空間關(guān)系信息、地理信息系統(tǒng)、各種建筑組件的性質(zhì)及數(shù)量等信息的工程模型，目前BIM的構(gòu)建主要通過Autodesk公司的Revit、3ds Max及Bentley公司的Everything 3D等軟件進(jìn)行，不同于2D圖件，3D模型可較為直觀的反映工程項目的各個信息，同時可將更多的信息賦予到建筑模型當(dāng)中，由于其便利性和準(zhǔn)確性，逐步被廣泛應(yīng)用于各個建筑工程項目中。

由于高架橋項目的特殊性，其工程涉及專業(yè)領(lǐng)域較廣，影響因素較多，且城市規(guī)劃資料輸入影響較大，因此在高架橋項目施工過程中引入BIM模型并應(yīng)用到施工管理中較為合理可行。

2.1 BIM模型管理

BIM模型不僅僅是傳統(tǒng)的三維建筑模型的構(gòu)建，而是以工程項目的三維主題與環(huán)境信息結(jié)合，同時將結(jié)構(gòu)、電氣等不同專業(yè)統(tǒng)合，直觀反映在三維模型當(dāng)中，為項目正?？煽渴┕ぬ峁l件。

通常情況下，高架橋工程的BIM模型構(gòu)建分為以下幾個步驟：

（1）城市模型的建立，通過無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)對項目周邊環(huán)境進(jìn)行拍攝調(diào)查，并利用航測數(shù)據(jù)進(jìn)行三維實景建模，可在較短時間內(nèi)實現(xiàn)城市三維模型的構(gòu)建，可在項目方案階段對項目建設(shè)中的影響因子進(jìn)行預(yù)判分析，規(guī)避碰撞。（2）城市信息的導(dǎo)入，在有充足城市規(guī)劃信息支撐的條件下，可建立城市信息庫，將城市地下信息導(dǎo)入BIM工程庫中，可直觀反映城市地下管線等敏感因子，同時在施工前可有效規(guī)避樁基施工過程中破壞地下管線的問題。（3）工程建模數(shù)據(jù)庫的建立，通過建立有效的數(shù)據(jù)庫，將工程建設(shè)中的用料規(guī)格、預(yù)制構(gòu)件等信息建立成庫，可為施工階段提供有效依據(jù)。（4）工程主體模型的構(gòu)建與輸入，在數(shù)據(jù)庫構(gòu)建完成后，根據(jù)實際情況進(jìn)行模型構(gòu)建，然后導(dǎo)入城市信息，可直觀反映碰撞信息，且減小配筋圖的識別難度，有效減少施工過程中因圖紙交流而造成的工程延期問題。（5）圖紙輸出和BOQ（Bill of Quantity）的輸出，BIM模型方便之處在于既可從三維層面直觀反映工程項目主體，又可轉(zhuǎn)化為二維圖紙方便施工現(xiàn)場的使用;此外，由于BIM模型建立過程中每個構(gòu)件都可賦予特定的屬性，因此可統(tǒng)計輸出工程建設(shè)中的BOQ，方便采購和施工現(xiàn)場的分類管理。

2.2 BIM模型在施工管理中的應(yīng)用

（1）各專業(yè)的良好合作，通過將不同專業(yè)的三維模型整合到一起，直觀的反映出碰撞信息問題，可較早發(fā)現(xiàn)工程中可能出現(xiàn)的各專業(yè)設(shè)施碰撞問題，并在設(shè)計階段有效規(guī)避部分問題，使施工階段現(xiàn)場調(diào)整減少，有效減少項目工期。（2）BOQ清單的準(zhǔn)確統(tǒng)計，可有效規(guī)避施工現(xiàn)場的材料缺失或采購錯誤問題，并且通過BOQ清單，可輔助施工現(xiàn)場材料管理，可通過為每個構(gòu)件編號，實現(xiàn)現(xiàn)場焊接準(zhǔn)確，減少現(xiàn)場工程指導(dǎo)的成本。（3）通過4D可視化的動態(tài)施工模擬，可提升施工預(yù)算的精度和施工效率。（4）通過提高設(shè)計精度，可輔助優(yōu)化道路、管線、交通標(biāo)志牌和橋梁聲屏障等信息，確保實際施工完成后沒有視線遮擋等問題。

綜合上述條件，將BIM應(yīng)用到高架橋施工管理中是優(yōu)化施工管理的可行措施。

3 結(jié)語

本文通過分析高架橋工程項目在施工過程中存在的危險因素及施工各階段存在的隱患，針對性的提出可行的管理方案，最后通過分析BIM模型的優(yōu)勢和在施工管理過程中起到的積極作用，提出了將BIM模型更有效的應(yīng)用到施工管理中的方案，雖僅限于理論分析，但其應(yīng)用到實際中仍有很多亟待開發(fā)的功能。在今后的城市高架橋施工過程中，應(yīng)順應(yīng)科技發(fā)展的形勢，將BIM技術(shù)與工程各階段結(jié)合起來，達(dá)到施工管理的嚴(yán)謹(jǐn)和高效。

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