BIM技术对桥梁建设的应用

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摘要：智能化信息技术在工程建设中不断发展，bim技术的应用研究也越来越多。建筑行业因结构类型统一，应用较为广泛，交通行业结构特殊、复杂多变，应用相对较少，通过建管平台真正实现对桥梁建设的生产、质量、安全、成本等方面的过程管控，为后续桥梁建设提供一定的借鉴。

关键词：BIM技术；桥梁建设；应用研究

1.BIM技术信息介绍

BIM是通过建筑信息模型将各个作业中相关信息进行整合的数字技术，通过对构造物的数据、信息进行集成整合、模型整合，在项目的事前策划、过程控制、事后把关等多方面、全方位进行共享和传递，为项目建设提供资源共享、协同处理，在工程进度、质量、安全、费用等方面发挥着重要作用。

2.BIM技术在桥梁建设中的运用

2.1工程参数化模型

3DEXPERIENCE进行BIM模型创建的一大优势就是可进行参数化建模，参数化建模的优点是只需准确沟绘出结构草图，然后通过参数的变化趋势得到所需要的结构模型，便于编辑、修改。

2.2原材料信息管理

（1）原材料定位，快速查找。通过材料的定位功能达到实时定位，并实现点对点的路径规划和导航，便于查找材料。（2）原材料信息管理。材料数据与标签统一，一键查询相应材料的归属情况、周转路径、剩余数量等详细信息。

2.3混凝土材料用量动态监控

针对拌合场站易出现无网络的情况，系统支持采用DTU无线传输组件进行数据传输。系统对数据数据传输内容进行了大幅压缩，数据量极低的情况下保证了监控效果，只要有2G网络，即可实现数据实时上传。

2.4预应力智能化信息管理

预应力智能张拉压浆的信息化技术包括无线收集张拉和压浆的实时数据，其中预应力张拉管理实时获取施工部位、各千斤顶在不同行程段内应力变化数据和伸长量数据。在获取到不合格数据时，通过短信和待办任务进行实时提醒相关管理人员进行不合格流程闭合，压浆管理实时获取施工部位、各材料（水泥、压浆料、水）的理论用量和实际用量、生产厂家、规格等信息，获取各孔道的搅拌时长、进浆量、进浆压力和返浆量和返浆压力等数据。在获取到不合格数据时，通过短信和待办任务进行实时提醒相关管理人员进行不合格流程闭合。系统集成预应力智能张拉数据采集系统和智能压浆数据采集系统，包含视频监控和关键数据的自动上传、短信报警等监管手段。通过管理平台及集成的系统实时监管预应力过程数据，数据异常情况下具有自动预警功能，能够及时发现异常阀值，并快速采取相应的纠正措施。自动根据施工记录，生成数据报表，并即时上传监管系统，有效杜绝数据造假；通过数据监控和视频监控手段，实现对预制梁场的远程实时监控，有效地规范预制梁场的作业规范，提升生产质量。

2.5安全隐患治理

针对质量、安全排查中存在的问题，通过BIM平台集中管理并及时发布，定时、定人督促整改闭合。通过工序资料的上传，完成每月、每星期、每天进度计划，针对预制梁厂中每片梁生产的状态及预制梁信息，根据信息确保制梁进度是否正常，同时根据现场实际情况相应地调整进度计划并集成关联BIM模型，挂接成本数据，同步展示施工进度与成本走势，形成动态对比分析图，对不合理的地方逆向查询，追根溯源。

2.6设计线创建

道路设计线是一条三维曲线，往往二维设计图中的平、纵线分开绘制会导致三维曲线出现偏差，通过建立三维道路设计线，可直接校核路线是否出现驼峰、暗凹、浪形等不利现象，利用路线的平纵线创建空间曲线在线路中心线的平曲线上创建平面桩号点，将桩号位置投影到线路中心线作为骨架驱动创新全线主体模型，具体如图1所示。

2.7构件几何位置关系复核

通过空间位置关系可以复核结构的几何尺寸、空间位置、类型规格等是否满足规范要求，如对某座桥梁的预制梁的梁长进行复核（如图2）。通过对结构进行碰撞检查，可以为以后的实际施工减少返工和重建，并最大程度减少工程量，更加经济和高效。

2.8碰撞检查

通过BIM模型模拟空间位置关系，对结构物模拟碰撞检查。硬碰撞是用于检查结构间的实际交叉；软碰撞用于检查各结构间具有特定的距离，例如净距、净空等。通过碰撞检查，为以后的实际施工减少返工和重建，并最大程度减少工程量，更加经济和高效，如通过检查主线道路设计线与立体交叉道路设计线间的净空是否满足规范要求，并判断在最小净空的前提下是否有优化空间。因此，通过BIM模型对施工图进行复核可提前发现具体施工中的问题并提前解决。

2.9设计参数复核

通过创建BIM模，真实反应设计意图，并复核结构设计标高、结构几何尺寸等参数，通过对以往施工图复核发现，经常会出现设计标高差错，导致结构物所处位置严重偏离道路设计线。BIM模型将施工图以三维立体图的方式呈现出来，施工图复核前应完成BIM模型审核，确保建立的BIM模型是对施工图的真实、准确映射，是施工图复核的保障。

2.10虚拟漫游与三维技术交底

施工企业传统的安全、技术交底方式主要是读规章制度、看视频、安全培训签名，更多的是流程化体现。传统的教育培训方式不能有效对班组长，一线操作工人进行针对性的安全，技术培训或培训效果达不到要求，既达不到安全、技术交底的目的，也不会引起班组长、操作工人的重视，存在较大的质量、安全隐患。利用BIM的可视化技术和模拟技术制作视频动画，使管理和作业人员均能直观准确的了解到具体目标内容和相关细节，避免了工程质量的方向性错误和大的安全隐患，按照工程构筑物施工工序，以生动、形象的动漫形式展现规范（错误）的施工安全工序控制。

2.11通过多种方法制作高精度地形模型

利用CAD地形图和无人机，提取并转化地形图为点坐标形式，再利用3DEXPERIENCE软件进行坐标点导入及后续加工。地形图中等高线具有xyz坐标，通过转换将等高线转换为点坐标文件，通过导入点文件在3DEXPERIENCE中形成点云，对点云进行创建MESH面，通过地形曲面建立地形实体。

2.12试验数据信息化管理

试验室可以对购置或转移的试验设备进行登记维护，设备默认分类有力学类、化学类、量具类和其他4种，还可以根据试验室的需要增加设备分类。试验室设备管理分为检测设备管理、设备计量管理、设备期间核查管理、试验设备使用台账、设备维护记录。

2.13竣工资料信息化管理

利用BIM技术对工序资料管理，如钢筋绑扎、模板安装、浇筑、张拉、压浆日期，在哪个台座进行施工，各工序操作人员、现场管理人员信息等，实时责任到人，达到资料可追溯，手机APP可实施查看工序资料进展情况。

3.结语

通过BIM技术在桥梁建设中的成功应用，让一切工作以数据化信息化模型为基准，充分利用人工智能、现代设备、大数据等技术手段，提升项目管理效能。项目通过BIM技术从不同专业、不同层次、不同主体间能够从桥梁设计、建造、使用等不同角度出发，相互协作，发挥各自才能，为桥梁建设提供技术性支撑作用，为后续桥梁工程建设提供一定的借鉴意义。

作者：葛艳丽 张凤凰