摘要:近些年城镇化不断推进,城市间经济交流不断加强,但现有的道路桥梁难以满足当前城市发展的需求,桥梁工程已成为连接城市间交通枢纽、拓宽经济交流、促进社会沟通的重要工具。结合BIM技术,转变传统的施工管理理念,有利于攻克市政桥梁施工管理的技术问题,解决复杂建筑中的技术难点以及施工中可以规避的问题,提高桥梁施工行业的整体管理水平。基于此,本篇文章对BIM技术在市政公用桥梁施工管理中的应用,以供相关从业人员参考。
关键词:市政工程;BIM技术;桥梁施工管理
引言
目前,桥梁项目建设单位所面临的竞争环境空前激烈,施工单位为了能够突出自身竞争优势,必须积极着眼于对安全管理工作水平的提升。而以BIM技术为依托的信息化安全管理无疑对施工安全管理水平的提升有非常重要的促进作用。BIM技术能够依托于三维数字技术,对建筑施工中的信息工程数据进行全面集成,以数字化方式表达工程功能和实体构件,提供包括信息管理、安全管理、进度管理、碰撞冲突管理等在内的功能。
1桥梁工程施工特点
结构构件多、设计繁琐复杂。在桥梁工程的建设与设计过程中,会涉及到许多的结构构件,复杂之处体现在必须满足工程结构安全的标准要求,并且这种要求对于结构构件设计的连接处更为严格和复杂。之前在设计上出现冲突问题的解决途径往往是依靠设计者的个人经验来对二维图纸的检查测验。但是仅凭二维施工图纸是很难发现问题的,从而会遇到二次施工或者是使工期延误的问题。而且,即便是查出来了与设计相关的问题,也很难对于修改二维图纸的统一性进行保证,况且修改的效率也是很低的。另外,从另一方面而言,桥梁工程施工工序或者是资源配置的复杂程度也是由于结构设计的复杂性所导致的。
2BIM设计技术的特点
BIM技术的中文名称叫信息建筑模型,是以三维数字技术为工艺基础,实现桥梁施工设计三维形态表达的数字化工艺。BIM技术具有单一的工程数据源,所以它可以有效解决桥梁施工设计过程中的全局共享问题。BIM技术所具有的特点是完备性,关联性和一致性。模型信息的完备性主要是指在施工过程中对工程结构3D信息关系的构建和逻辑关系的构建,例如桥梁施工设计名称,结构类型,构件名称之间的工程内部逻辑关系。模型信息的关联性是指在构建桥梁施工设计的信息模型时,信息模型中所包含的对象是可以相互识别并彼此关联的。BIM技术的优势就在于信息模型的统计和分析,整个过程由系统自动完成,分析和统计之后会生成相应的报表,为施工人员提供了极大的便利。模型信息的一致性在于系统会自动导入相同的信息和数据。
3BIM技术优化施工方案的应用
项目技术管理人员利用BIM技术建立3D专业模型,将三维模型与施工组织设计有效集成在一起,进行桥梁施工方案、施工工序、施工进度的模拟,提前预知施工难点,利用干涉检查计算交通流线并将方案模拟视频用于方案交底和汇报工作。因此在编制施工组织设计时就更好的发现施组中的问题,并进行验证,尤其是当施组方案比较抽象,需要调配的资源比较多的时候,其优势极其明显。通过在施工前期生动、直观的过程模拟,施工人员更好地理解施工工艺、流程、协作方式、安全隐患,同时可以深度分析复杂结构的施工工序、预制构件的吊装程序、不同专业的交叉施工等是否合理。通过施工方案的模拟与优化,将桥梁施工过程中可能出现的问题提前发现、提前解决,从而确保施工的顺利进行,保证工程质量。
4BIM技术在市政公用桥梁施工管理中的应用
4.1数字信息化施工
钢构桥梁所用的部分构件可以异地加工,然后运至施工现场进行拼装。运用数字信息化手段可以预制桥梁结构,然后通过工厂化的生产制造手段防控施工中的各种不利因素,以确保构件质量达标,同时进一步加快桥体施工周期,提高效益。
基于BIM技术的4D桥梁施工模拟技术可以在项目建造过程中编制科学的施工组织计划,严格把控施工进度,合理布置场地并优化资源配置,从而以点带面,全面把控整座桥体的施工进度和工程质量,以期在提高工程质量的前提下节约施工总成本,提高经济效益。
4.2施工质量控制与管理
桥梁施工过程复杂、统筹难度大,对施工进度的有效管理存在一定难度。运用BIM技术的桥梁三维可视化模型对施工流进程进行模拟,有利于施工单位对整体进度的有效把控,把握施工过程中的各个细节,对施工进程进行动态调整,针对施工过程中存在的问题及时有效的制定合理的应急方案,使得施工进程管控从被动到主动转变,确保施工过程能够按照既定目标顺利开展。
4.3BIM技术在桥梁建筑中的施工流程
在桥梁建设过程中,由于桥梁施工与普通公路施工存在较大的区别,使BIM技术流程呈现出差异及个性化的特点。在设计完成桥梁主体工程后,技术人员应根据图纸构建桥梁主体结构的模型,检测是否存在问题及碰撞现象。针对设计图纸中的问题及不合理之处组织会议进行商讨、优化,最终确定最佳方案。基于模型设计的基础,根据实际的施工结构图纸构建施工结构模型,在其中输入全部的施工信息。利用BIM技术将各项施工工序直观地展示出来。针对碰撞进行检测后模拟各个施工方案,在模拟的基础上针对合理现象应将模拟通过的模型、结构等导入动态管理系统内,为实际的施工、管理提供参考及依据。最后,如果在模型中发现问题应积极调整BIM技术三维模型,通过优化、改变、变更设计、对施工结构进行改变等途径提高模拟结果的合理性,输出最终的成果。
4.4进度管理
BIM系统中提供针对工程项目的进度控制功能,该功能以BIM模型与过程信息的整合为依托实现。在BIM模型中,支持工作人员实施查询各个施工节段的工程状态和具体进度,及时发现施工过程中存在的安全问题,排查安全隐患,保证施工作业顺利运行。同时,以BIM模型为依托,可实时查看系统内的相关构件,了解工程项目在施工状态、计划完工时间,以及实际完工时间方面的情况,上述信息还可通过BIM技术与Web浏览器的联动运行直观呈现。
4.5BIM技术施工过程优化管理
基于BIM技术的桥梁可视化施工能转变传统的二维平面管理形式,动态集成施工过程中的人力、施工原材料、施工进度及设备成本等信息,并以4D的形式展现出来。对施工过程中的信息化水平进行强化,实现施工过程中各个部门之间的协调。在BIM技术的桥梁施工过程中应管理成本、进度、可视化交底、物料、施工模拟、质量安全等方面的问题。
结束语
随着经济的日趋增长,基础设施建设势在必得,为此市政桥梁工程对于城市经济发展起着重要的作用。BIM把传统的二维平面图纸转化为三维立体模型,并应用到桥梁工程的设计和施工过程,为桥梁工程的设计、施工提供了技术保障,不仅节省施工成本,而且提升施工效率、质量,满足了桥梁工程建设信息化管理、精细化施工的需要。
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