史旭東

（青海省海南天和路橋工程有限公司,青海 西寧 810000）

0 引言

BIM技術(shù)被認(rèn)為是繼工程設(shè)計(jì)從手繪到CAD繪圖之后的第二次技術(shù)變革[1]，近年來被廣泛應(yīng)用于市政建筑行業(yè)。該文分析了鋼橋工程中應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，BIM技術(shù)利用更加直觀的可視化模擬來進(jìn)行技術(shù)交底，使交底的內(nèi)容更加通俗易懂[2]。

1 依托工程

該項(xiàng)目是樂都樞紐互通立交工程，位于青海省西寧市海東市樂都區(qū)，與G6京藏高速交叉樁號(hào)為JZK1747+933.778。該互通包括A、B、C、D、X、Y匝道、京藏高速主線。

A匝道和B匝道橋均跨越G6京藏高速，跨越形式為A匝道35 m+45 m+35 m鋼混組合梁，B匝道橋采用40 m+55 m+40 m鋼混組合梁。X匝道和Y匝道下穿A匝道和B匝道。X匝道和Y匝道跨越G109采用26 m+38 m+26 m鋼混組合梁。如圖1所示。

圖1 樂都樞紐互通立交工程整體效果圖

2 三級(jí)技術(shù)交底內(nèi)容

一般工程技術(shù)交底分為三個(gè)層級(jí)：

第一層級(jí)：項(xiàng)目總工對(duì)工程部長(zhǎng)的交底。主要有以下內(nèi)容：設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想、施工進(jìn)度和總工期、采用的技術(shù)規(guī)范與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)安全措施、建筑材料要求以及特殊結(jié)構(gòu)橋梁、地質(zhì)復(fù)雜隧道、易發(fā)生安全問題的關(guān)鍵部位、關(guān)鍵工序的施工技術(shù)要求、圖紙會(huì)審中提出的有關(guān)問題及解決方案等。

第二層級(jí)：工程部長(zhǎng)對(duì)施工員的技術(shù)交底。主要有以下內(nèi)容：施工計(jì)劃、加工順序、施工技術(shù)要求、圖紙注意事項(xiàng)。

第三層級(jí)：施工員對(duì)班組的技術(shù)交底。主要有以下內(nèi)容：加工順序、拼裝順序、施工工藝、施工方法、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢查標(biāo)準(zhǔn)、注意事項(xiàng)。

3 傳統(tǒng)項(xiàng)目管理中的三級(jí)技術(shù)交底

傳統(tǒng)施工項(xiàng)目在施工管理過程中，技術(shù)交底以文字描述為主要交底方式，施工管理人員以口頭教學(xué)的形式向施工班組進(jìn)行交底及輔助交底。此類交底方式主要有以下缺點(diǎn)：

（1）施工項(xiàng)目不同，不同管理者對(duì)同一施工過程有不同的理解，很難傳述統(tǒng)一的施工理念。

（2）口口相傳的方式多種多樣，在抽象的技術(shù)術(shù)語上工人的理解有很大的困難，容易出現(xiàn)概念混淆和理解錯(cuò)誤的狀況發(fā)生。此類情況一旦發(fā)生，將會(huì)產(chǎn)生很大的質(zhì)量和安全隱患，對(duì)工程項(xiàng)目也將造成無法挽回的損失。

4 BIM模型技術(shù)交底

基于BIM模型技術(shù)的發(fā)展對(duì)項(xiàng)目工程內(nèi)容的描述更加直觀、可視，針對(duì)施工人員技術(shù)水平參差不齊的特點(diǎn)，充分利用BIM模型技術(shù)交底內(nèi)容的直觀化、施工工藝的可視化，在交底過程中讓班組施工人員理解得更徹底，工藝技術(shù)執(zhí)行得更標(biāo)準(zhǔn)[3]。

BIM模型可直觀地看出單元件的組成部件及連接方式和位置，可避免書面文字表述不清、理解偏差。該項(xiàng)目三級(jí)技術(shù)交底的特點(diǎn)為：

（1）單元件組成可視化，如圖2～4所示。

圖2 T梁?jiǎn)卧M裝

圖3 橫隔板單元件組裝

圖4 箱間橫梁?jiǎn)卧M裝

（2）梁段組拼過程可視化，如圖5～7所示。

圖5 底板橫隔板上胎組拼

圖6 T梁?jiǎn)卧咸ソM拼

圖7 箱梁上胎預(yù)拼裝組拼

（3）焊縫位置形式理解清晰化，如圖8～11所示。

圖8 焊接方向與行走角對(duì)焊縫成形影響示意圖

圖9 a等厚對(duì)接焊縫 b熔透角焊縫

圖10 a普通角焊縫 b不等厚對(duì)接焊縫

圖11 焊接位置

利用BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目的關(guān)鍵部位和復(fù)雜過程進(jìn)行建模，建模完成后，賦予模型對(duì)應(yīng)的參數(shù)，然后將具有參數(shù)的模型進(jìn)行反復(fù)模擬，擇優(yōu)選擇最佳的施工方案。最后，利用三維可視化實(shí)時(shí)仿真技術(shù)向工人進(jìn)行技術(shù)交底。

該項(xiàng)目的鋼橋工程全程采用BIM 技術(shù)對(duì)鋼橋進(jìn)行建模，建模細(xì)致到從每一個(gè)單元件的加工順序、放置位置，到單個(gè)箱體安裝位置的控制，再到鋼橋的連接整體的線性控制，鋼箱梁所具備的元素都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)可視化。如圖12所示。

圖12 A匝道BIM模型

該項(xiàng)目通過BIM技術(shù)針對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的可視化指導(dǎo)，使現(xiàn)場(chǎng)施工人員的理解更加清晰明了。信息傳遞更加準(zhǔn)確，內(nèi)容傳達(dá)更加全面。從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果來看，具有良好的成效，既保證工程進(jìn)度在嚴(yán)格把控下穩(wěn)步前進(jìn)，又保證施工質(zhì)量能始終如一，避免了施工過程中容易出現(xiàn)的問題造成的返工和放緩。BIM技術(shù)已將各個(gè)橋梁零件的配合精確在毫米級(jí)，直接通過三維軟件轉(zhuǎn)換成數(shù)控切割G代碼程序下料加工，由此實(shí)現(xiàn)了橋梁加工的高質(zhì)量控制[4]。

5 BIM技術(shù)在該項(xiàng)目中的成效

工期效益：BIM模型可視化指導(dǎo)生產(chǎn)施工及安裝，相比常規(guī)施工工期縮短30%。

成本效益：BIM技術(shù)可全局地觀測(cè)施工過程中的整體布局，因此可利用此特點(diǎn)高效地完成各個(gè)工種的配合、各設(shè)備的站位及安裝過程，避免相互干涉，提高工作效率，成本相較同等行業(yè)降低30%。

損耗效益：材料損耗低于行業(yè)基準(zhǔn)值25%～30%。

質(zhì)量控制：BIM技術(shù)可以將各個(gè)橋梁零件的配合精確在毫米級(jí)，直接通過三維軟件轉(zhuǎn)換成數(shù)控切割G代碼程序下料加工，由此實(shí)現(xiàn)了橋梁加工的高質(zhì)量控制。

6 結(jié)束語

BIM技術(shù)的興起是路橋行業(yè)的一場(chǎng)革命，就像CAD帶來的繪圖板一樣，BIM技術(shù)必將成為未來路橋生命周期管理的領(lǐng)導(dǎo)者。通過該項(xiàng)目BIM在三級(jí)交底中的應(yīng)用充分體現(xiàn)出，作為一個(gè)建設(shè)單位，如果想在未來的路橋行業(yè)占有一席之地，必須讓更加先進(jìn)的技術(shù)深入到基層。

成熟的BIM可視技術(shù)終將取代現(xiàn)行書面交底技術(shù)，成為道路橋梁工程領(lǐng)域未來的技術(shù)核心，因此BIM理念需要得到道路橋梁行業(yè)從業(yè)者在心理上的一致認(rèn)可和理解，進(jìn)而促進(jìn)行業(yè)的技術(shù)發(fā)展，使企業(yè)可以在未來的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中更具生存能力。