分析BIM技术在高速公路桥梁施工安全管理中的应用 毕 伟

发表时间:2020/5/22   来源:《城镇建设》2020年7期   作者:毕 伟
[导读] BIM是近几年各大建设部门兴起的先进建模技术
         【摘要】BIM是近几年各大建设部门兴起的先进建模技术,短时间内便推广到了各大高校以及实际工程部门之中。它是大数据时代的科技产物,收集大量信息的同时,将其转化为有效资源储备并进行模拟演算,可以用于各种工程的理论推理,应用范围较广,其对于施工管理效率的提升是显而易见的。本文就BIM技术以及其在实际公路桥梁工程中管理层面的应用进行简述和分析。
         【关键词】BIM技术;高速公路桥梁施工;安全管理;应用
         在我国交通运输行业不断发展的条件下,我国各地区道路桥梁建设施工被提上日程。为此,就应加强道路桥梁施工管理力度,有效规避道路桥梁施工过程中出现问题,确保道路桥梁施工能够满足我国交通运输行业综合发展需求。与此同时,还需要应用BIM技术开展道路桥梁施工管理工作,降低道路桥梁施工管理难度。在保障道路桥梁施工质量和安全性的同时,为我国交通运输行业稳步发展提供动力支持。
         1 BIM在我国的应用现状
         1.1建筑信息建模(BIM)技术概述
         BIM技术是由Autodesk在2002年首先提出,目前已经在全球范围内得到广泛的应用,它可以帮助实现工程信息的集成,从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结,将各种信息始终整合于单体三维模型信息数据库中[1]。它的运作理念是通过建立虚拟的工程三维模型,利用大数据信息技术,为这个模型建立完整的、与实际情况一致的工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息,还包含了非构件对象的状态信息。各单位部门借助这个包含建筑工程信息的三维模型,能有效提高建筑工程的信息整合程度,从而为工程建设的各部门建立内部的工程信息交换和共享的平台。通俗上BIM技术具有可视化、协调性、模拟性以及优化性的四大特点。
         2  高速公路桥梁建设与BIM技术的关系
         建筑信息建模技术可以根据具体高速公路桥梁工程的图纸进行快速的三维建模,并将其中的力学结构等信息填入其中,并模拟实际使用,为公路桥梁的设计、施工提供理论依据。其次,BIM能整合的信息十分多,管理者、设计者在工作过程中可以从多种角度进行可视化的分析,为管理制定规划,为设计提供灵感,对整体方案和施工的研究都有综合的提升。最后在施工过程中,遇到意外的问题,可以当即模拟验证解决方法的有效性,帮助快速解决工程难题,提高公路桥梁建设的施工效率并保证质量[3]。其相较于传统的工程建设模式要更加迅速快捷,综合性更强,充分利用这项工具可以将公路桥梁等基础建设的流程进行完全的变革。
         3 BIM技术在施工安全管理过程之中的应用
         3.1 可视化3D模型
         在传统的桥梁工程管理模式之中,主要是利用人工结合计算机技术进行管理工作的开展。一方面,其信息化的程度较低,管理流程相对繁琐,难以实现良好的工程管理效果,信息数据的传输以及反馈也相对较慢,难以实现高效的管理工作开展。另一方面,其需要投入大量的工程管理工作人员,成本投入相对较高,难以实现工程的经济效益最大化。而通过BIM技术的有机应用,就能够实现对桥梁工程的可视化立体展示,如此,就在极大程度上加快了桥梁施工管理过程之中的信息数据传输速度,进而就可以有效提高工程管理的效率。在本項目之中,主要是利用了桥梁工程的设计图纸,将平面的二维设计转化为三维的立体结构模型,模型对桥梁的构建、规格、混凝土、钢筋、土材质等重要建设信息进行了直观的反应,实现了对桥梁设计信息的数字化表现。
         3.2 多元模拟优化与多处参数驱动
         BIM模型中的构建指的并不是视觉构件,它既能够模拟几种图形,又能够模拟构件的时间、性能以及功能等几何信息。也正因为如此,在路桥工程施工管理中应用BIM技术能够模拟出施工中可能出现或实际状态下难以解决的问题。在此基础上对各类复杂问题进行分析处理,将制定出科学、合理的施工方案。


         BIM模型中所有的图片、技术元素都是相互关联的,若对一处进行了修改,与之相关联的地方也会自动作出调整。该模型能够随时输出平、立、抛面的二维图纸,据此进行施工有效降低了作业环节的风险。
         3.3 明确施工中的关键步骤
         在施工过程中运用BIM技术对工程量、进度、成本控制实现精细化管理。BIM技术的4D技术是在三维可视化基础上添加时间控制,5D技术在4D时间控制的基础上添加成本信息。在施工工程的模拟中,BIM技术整合了工程信息中的结构,物料、合同、安全、定价、时间全方位的信息,采用实时监控,数字化管理手段,分析物料消耗情况,项目进度,给出关键节点的科学合理数据分析报告,方便施工人员设计人员控制工程时间,节约工程成本,提高施工效率。例如在马滩红水河特大桥工程中,BIM技术在施工过程中分析工程的物料使用情况、进行实际进度与计划进度的比较,在时间模拟和成本模拟试验中对下一步施工计划进行及时科学的调整。对工程进行了有效的控制和管理,确保工程按时高质量完成。
         3.4 构建空间碰撞检测
         在传统的二维平面设计之中,对于钢筋的体积往往是忽略不计的,因此,在进行钢筋施工的过程中,会出现预埋钢筋与主筋位置不对应的实际问题。这一问题的出现,一方面会对工程的整体质量造成影响,另一方面,对这一问题的处理还会造成较大的成本浪费。而利用BIM技术,就可以有机的对桥梁的结构进行位置冲突检查,以此及时发现钢筋与预应力、预埋件之间的位置矛盾,并及时做出调整。如此,就可以降低施工过程之中钢筋的硬性碰撞,对提高建筑的质量具有重要的实际影响。
         3.5 构建一体化信息管理系统
         所谓的一体化信息管理系统,能够在实际的构造使用过程中推动工程建设各个环节的统一、高效的管理,实并在实现资源高效运用的过程中,实现对于施工作业人员的减负。在这一过程中,可以将工程管理过程中诸多环节进行全面的考虑和分析,加大兼容性、可扩展性较高的数据库的建立,从而实现对于城市道路建设相关数据的采集、处理,推动道路施工建设朝着信息化的方向发展。
         3.6 进度、质量以及安全管理
         路桥工程施工的构件较多,施工过程即为复杂,因此人员、物资以及设备的调配是一个大难题。而BIM模型则为这类问题的解决带来了新思考,将桥梁BIM模型设置为随着时间进度以及施工工序的变化而不断增长,在变化的同时也能够使每一个构件以及细分工程的实际工程量和成本得到同步演化。将据此建立起的5D模拟与实际工程进行比对,便能够达到优化施工进度、质量以及安全管理的效果。路桥工程施工中人员、物资以及设备的调配也能够得到优化。
此管理模式下,现场管理人员能够通过手机客户端将施工结构、检查整改以及安全维护信息上传到BIM平台对应的构件中,而相关工作人员只需要登录平台便能够了解到工程的施工进度。发生突发事件时,平台信息的传播速度要高于传统管理模式下的信息传播速度,这也为及时解决问题、降低突发事件的影响打下的坚实的基础。路桥施工是一项繁琐而且复杂的工作,进度、质量以及安全管理都应当去重视。工作人员需探究一种合理控制施工现状情况的有效措施,这是今后施工管理工作创新的重点。
         4 结束语
         BIM技术的应用使得交通工程的建设变得更加精准和高效,让管理者的决策有了更多的科学依据。面对现在的国情,还是主要将BIM技术作为工程管理中成本控制的一个有效手段。BIM在我国发展时间较短,一项新理念的推广任重而道远,需要我们共同努力,打破传统的思维定式、改变固有的工作方法,直面BIM技术现阶段存在的问题,不断通过实际应用,来实现BIM真正的价值。相信在不久的将来,BIM技术会有更大的发展。
         【参考文献】
[1] 杜亮. BIM技术在洋县汉江特大桥施工管理中的应用[J]. 甘肃科技, 2016, 32(22):40+105-108.
[2] 沈海华, 王银辉. 基于 BIM 的桥梁养护管理应用初探[J]. 公路与汽运, 2016(4):280-283.
          [3] 王浩,李盼盼.BIM技术在路桥施工全过程控制中的应用研究[J].西部交通科技,2018(4).
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