摘要:随着社会的发展,我国的现代化建设的发展也有了很大的改善。装配式桥梁作为建筑工程施工中的重点,可以提高桥梁施工的整体效率,但在装配式桥梁工程施工中,经常遇到运输难度大、施工工序不合理的问题。为了解决这些问题,通过BIM技术的使用,可以实现装配式桥梁施工可视化、模拟化以及协调性的目的,使施工人员按照动态化标准进行施工,这不仅提高了桥梁施工的效率,而且也可以保证桥梁施工的稳定性。
关键词:BIM技术;装配式桥梁工程;作用研究;探讨
引言
采用传统的现场浇筑混凝土的桥梁施工方法,与如今加快生态文明建设、绿色发展、推动新型工业化发展的理念相悖。具有钢桥和混凝土桥各自优点的装配式混凝土桥梁,发挥材料各种优势的合理性及便于施工的优点,越来越广泛地应用于跨海大桥、城市桥梁等,取得了显著的经济效益和社会效益。世界各国都在追求建筑的工业化,而装配式混凝土桥梁结构的标准化和模数化,能够推动新型工业化的发展、提高劳动生产率,同时积极响应了建设绿色城市的号召。并且装配式混凝土桥梁已经在国外的桥梁工程中得到广泛应用,发展装配式桥梁结构是建设工业化的必由之路。我国于20世纪60年代开始对装配式混凝土桥梁进行研究,成昆铁路旧庄河的一号桥于1966年建成,采用悬臂拼装的装配式方法,连接香港、澳门、珠海的港珠澳大桥也熟练地运用到装配式预制桥梁技术。除此之外,上海嘉闵高架桥、国定东路下匝道桥梁、杭州湾跨海大桥等都将装配式技术运用其中。我国混凝土装配式技术已经比较成熟地运用于大型跨海大桥建设中,在城市高架或桥梁等工程运用较少。混凝土装配式桥梁的施工工序,如工厂预制节段、节段运输、施工现场将其拼装等,能够有效解决城市因交通复杂、交通量大而造成的短施工周期的问题,同时有效地保护城市环境,减少对市民出行的影响。
1 BIM技术在装配式桥梁工程中的作用
装配式桥梁主要是在桥墩、盖梁等构件工厂化预制中,通过起重机进行现场安装,不仅提高桥墩、盖梁的混凝土构件质量,而且会提高施工效率。在装配式桥梁工程施工中,通过BIM技术的运用,其作用有:(1)施工人员会根据项目设计图纸、施工参数等,设计装配式桥梁的桥墩、盖梁以及内在构件等;(2)通过现场施工图纸的校订,形成BIM模型,使施工人员在动态化的环境下掌握具体的施工情况;(3)施工过程中,可以在动态化的环境下进行信息数据的储存、信息数据的分析,有效避免资源浪费的问题。
2 桥梁设计中BIM技术的应用优势
2.1 协同设计
由于桥梁建设中的参与方较多,一旦彼此之间的沟通协作受阻,就会对施工产生直接影响,引发各种质量与安全方面的问题。利用BIM技术就可以满足工程设计要求,确保设计单位和施工单位都可以直接参与设计,提前解决施工可能面临的问题,形成优良的设计方案。在桥梁工程的施工中,通过应用BIM模型也可以实现对生产的协同处理,促进桥梁工程建设质量与效率的全面提高。
2.2 助力设计成果转化
在开展桥梁工程作业的过程中,考虑到包含桥墩预埋件等构件,其不仅拥有诸多种类,并且结构也非常复杂,进一步增大施工的难度。所以使用BIM技术之后,通过建立三维模型就可以直接展示桥墩构件的具体情况,从而满足预判处理的要求。另外,通过及时优化施工方案,基于三维技术做好技术交底处理,能促使施工人员真正领会桥梁工程设计者的意图,最终让其转化为对应的成品。
3 BIM技术在装配式桥梁工程中的应用
3.1 施工阶段的BIM技术运用
在装配式桥梁工程中,BIM技术的运用方法如下:1)优化预制组件的管理方案。
在装配式桥梁工程中,存在预制组件管理不科学的问题,这种现象的出现影响过程成本的控制,导致预制构件出现损失、误用的问题,为了解决这些因素,装配式桥梁工程的施工人员应该通过BIM技术的使用,建立现场管理方案,将网络信息技术与BIM技术融合,通过构件的定位、检查以及处理等,保证各项信息使用的一致性,以提高工程施工的整体质量。2)施工工序的模拟。施工单位通过BIM技术的使用,可以对装配工程、吊装工程进行仿真处理,优化各项施工工序的处理方案,对不合理的数据进行补充,提高装配式桥梁施工的整体质量。3)BIM技术使用中,可以结合装配式桥梁工程的特点,进行施工工序的模拟。首先,在BIMJ技术中,通过装配式及吊装施工工程的模拟,会优化施工工序,保证组件定位的准确性,以提高工程施工的整体质量。其次,在BIM技术中,可以结合装配式工程的特点,优化各项施工工序,施工人员按照BIM模拟结果进行施工,展现施工模拟的最终目的。其次,施工成本的控制。结合装配式桥梁工程的施工现状,通过BIM技术的使用,可以对施工质量、施工进度以及施工成本进行科学控制,并按照各项数据参数,确定3D模型以及4D模型,提高各项数据跟踪处理的有效性,为施工工艺资源的控制以及工程项目的动态化设计提供参考。
3.2 软件二次开发预制构件
预制构件内部的钢筋型号多、形状杂、位置发布不一,在实际生产过程中,无论是对现场的钢筋作业人员,还是项目的经营核算人员,都造成了不小的工作压力.结合BIM技术,建立构件内部的钢筋模型,三维的钢筋模型有效地减轻了现场作业人员的施工压力,提高了识图辨图的准确性,但由于软件本身设计应用的不足,给桩头螺旋箍筋的建模带来了极大的困难.通过软件的二次开发与BIM技术的结合,专门研发出制作螺旋箍筋的插件来解决这个难题,二次开发结合专业应用是解决BIM通用平台向专业化发展的一条路径.
3.3 钢筋结构分析
误差的控制贯穿于市政工程项目的施工始终,对装配式桥梁工程更为重要.装配式桥梁的各个构件都是在预制场提前预制加工完成,然后再运往现场进行拼装,与传统的现浇桥梁相比,装配式桥梁具有建造速度快、对交通影响小、整体耗能低、安全系数高等特点,但由于构件的固定性,导致现场无法灵活地进行调节。
4 提升BIM技术在桥梁设计中的应用效用的建议
BIM技术的使用有许多好处,但是如果不能正确使用具体的施行办法,就可能导致问题的产生,不利于提高桥梁设计的效率,影响设计周期。就目前国内该技术的使用,必须进行相关人员的专业素质培训,组织技术的应用点,提高BIM技术使用的效率和价值。首先桥梁设计人员可以通过更新仿真和数据统计的方式方法,并且结合以创新的思维将该技术引进中国的桥梁设计工作中,其次积极的关注应用相关的数据信息,通过提高数据的可靠性实现桥梁设计的可行性。最后施工单位要更新管理模式和工作模式,一方面能够有效地降低成本,另一方面也能提高工程建设的效率,实现利润的最大化。因此BIM技术的使用必须以提高桥梁设计效率和施工质量为目标,在控制相关施工因素的同时,实现设计图纸的构建,并在模型的不断建设中提高后期桥梁设计的效率,而且也能够保障后期的施工质量。
5 结语
BIM技术在桥梁工程中的施工模拟、构件运输、造价管理和质量管理等方面发挥了巨大的作用。通过把BIM技术运用到桥梁工程施工过程中,掌握施工中出现的问题,及时地提出解决措施。建筑信息模型化不仅可以实时地对工程进行掌控,保证工程质量和工期的完成,同时,还能够及时地发现施工过程中存在的问题,并结合现场实际情况进行模拟光照等,经过分析BIM技术在桥梁工程施工过程中的作用,发现建筑信息模型化可以促进建筑业的转型,加快建筑行业规范化的进程,提高工作质量和公司竞争力。因此,发展BIM技术,对整个工程技术的发展起到很大的促进作用。
参考文献:
[1]杨明.上海市预制装配式桥梁建设先进经验调研及对广州的启示[J].建材与装饰,2018(24):253-254.
[2]张帅,程保全,曾鹏飞.装配式桥梁的过去和未来[J].住宅与房地产,2018(19):254.