BIM 技术在桥梁钢围堰施工中的应用

发表时间:2020/9/15   来源:《建筑实践》2020年13期   作者:吕乃刚
[导读] 钢围堰施工是跨海或跨江大桥施工中难度最大,安全风险最高的部分
        吕乃刚
        安徽省高等级公路工程监理有限公司   安徽合肥   230000
        摘要:钢围堰施工是跨海或跨江大桥施工中难度最大,安全风险最高的部分。钢围堰结构复杂、体积庞大、体系转换受力复杂,在进行钢围堰设计及施工时,通常通过CAD软件进行图纸绘制,然而CAD绘制的设计图纸在工程实践中存在一定的局限性,很难对钢围堰的整体结构、钢围堰复杂的施工工艺进行迅速、准确的辨认,不能实现项目施工的协同工作及数据共享。鉴于此,本文对BIM技术在桥梁钢围堰施工中的应用进行分析,以供参考。
关键词:桥梁;钢围堰;BIM;仿真技术;项目管控
引言
        建筑行业的快速发展促使有关管理者必须坚持可持续的发展战略思想和创新理念,现代建筑工程是一项复杂的、大规模的综合性工程,在项目管理中采用先进的BIM技术是当下企业管理发展的趋势。科学合理运用这项技术,把握建筑工程项目的数据信息,为项目的设计、施工提供建筑信息交流合作平台,优化项目管理的质量和水平,从而提高建筑工程的质量,促进企业更好地发展,推动我国建筑行业的现代化、可持续发展。
1BIM技术在桥梁工程项目管理中的应用价值
        1)因为桥梁工程项目的施工规模特别大,特别是跨江跨海的特大桥,部分施工人员的文化水平比较低,在工程项目实际施工期间,施工管理人员和施工人员之间容易出现沟通障碍,影响项目的总体施工质量。通过应用BIM技术,构建三维动态立体模型,能够帮助施工技术人员进一步了解具体的施工流程,进而提升工程项目的总体质量。
        2)优化桥梁工程项目管理流程。桥梁工程项目管理过程当中,应用BIM技术,可以优化工程的管理体系,确保工程项目管理工作能够有序进行。例如,管理人员应用此项技术,建立完善的建筑模型,不断调整各项工作细节,改进并完善既有的管理工作流程,在提升工程项目总体施工质量的同时,提高工程项目管理效率[1]。
2BIM技术应用于现代桥梁工程项目管理中的优势
        2.1BIM技术的可视化
        BIM技术具有可视化的特点,将其应用于现代化桥梁工程项目管理中,通过构建信息模型,能够表现出立体化特点,通过良好的动画渲染,产生较强的视觉效果,使其具有较强的真实感。构建模型后,通过构建建筑数据模型呈现工程管理的实际情况,细化建设与监理工作,以三维模型的方式向业主直观化展示,且具有较高的精确度,可以保障桥梁工程施工项目的准确性。
        2.2BIM技术合理管控数据
        在项目建设的过程中必然会出现很多数据信息,通过传统的方式收集、整理大量复杂的数据,将会耗费较多的人力和精力,无法保障数据具体功能的发挥,很容易产生人为事件。在建筑项目管理数据工作中采用BIM技术,是因为其本身具有较强的虚拟碰撞功能,BIM技术是现代化信息技术的一种,通过构建运算模型并对不同信息进行有效辨别,使各种不同数据进行统计,并在信息库存储全部施工操作信息,能够避免发生数据丢失现象,保障数据的统一性。
3基于BIM的桥梁施工技术
        3.1施工仿真模拟
        S313望淮岭淮河大桥,主墩围堰采用双壁钢围堰,桥梁工程工期紧,交叉施工优化难,临时结构布置难,钢围堰加工、拼装、下放施工难度较大,工艺复杂,结构构件交叉点多,施工安全风险大。运用钢围堰BIM模型进行仿真施工(见图1),可以更迅速的了解施工工艺、控制要点以及施工组织情况。现场管理人员可以合理有序的安排施工进度,确保钢围堰加工、拼接、下放高效有序[3]。
       
        3.2碰撞检查
        钢围堰内支撑结构体系复杂,根据设计图纸,每层内支撑竖向在中间节点处设置4根钢管,安装内支撑前先安装竖向钢管,采用铅垂线与全站仪测量方式对其垂直度进行测量(见图2)并矫正。通过深化模型,检测出结构干涉状况,提出钢围堰结构设计时存在的系列问题:如钢围堰与栈桥距离较近,钢围堰标注尺寸错误导致钢围堰高度与实际水位变化不符等实际情况,拉压杆体系与护筒结构空间位置冲突,吊挂体系与内支撑的交叉叠合等。内支撑采用分层安装技术,安装完成后将钢吊箱围堰下放。内支撑在场内提前根据设计图纸下料,现场拼装固定。实际操作中考虑到封底混凝土用的隔舱板、底部环形钢板等需穿过内支撑狭小的空间进行下放,而且内支撑安装时相互干扰极大。
       
        图2空间测量定位的三维模型
        3.3工程量统计
        建立钢围堰单位工程全专业主要工程量,并对围堰使用的各种构件进行详细的数量统计,利用建模的精准的尺寸与设计图纸进行复核对比,利用统计数据导出excel表格,通过布尔运算解决硬件卡顿及显卡配合问题,保证项目所需的全部工程量的复核对比,为项目减少施工中工程量复核工作。
4BIM技术实际应用于现代建筑工程项目管理的分析
        4.1安全管理
        有了BIM技术力量的支持,可以在BIM4D的技术平台上,充分运用智能监控与大数据集成系统,来实施全面化和细节化的掌控。对于项目建设中的安全隐患,施工环节以及重大设备设施运作期间,均能进行智能和全面的数据掌握,并从中展开自动判断以及智能分析,找出偏差;另一方面也能及时的由BIM技术平台的监控图表信息及声光信号预警系统推送超限预警信息。如此一来,负责安全的管理人员以及相关的技术人员就能及时且更高效的掌握实时数据和信息,了解构件的运行安全状况,并对极有可能构成风险的环节做出相应的防控措施,从而也就大幅度的将施工项目建设阶段的安全风险降至最低,更好的保证工程项目建设的安全,为工程建设保驾护航。
        4.2施工与投运管控
        在建筑工程项目质量管控环节,管理人员可以利用BIM技术,构建相应的技术模型,准确计算出工程项目施工每个阶段和每个分项所需要的各种材料用量,确保工程中的各项材料得到有效利用,进而更好地掌握项目施工质量、进度。对于工程项目管理者来讲,通过加强实时监控,显著提升项目质量。在建筑模型运行期间,如果各项数据与实际存在较大偏差,管理人员可以根据设计模型所反映的数据,找到实际管理工作中存在的不足,并结合具体原因,制定科学的解决方案。将BIM技术应用到桥梁工程项目管理工作当中,不仅可以保证工程项目质量管控不规范问题得到解决,缩短工程的施工工期,而且可以降低工程建设成本,提高施工项目的总体效益。
        4.3运用BIM技术保障施工进度
        BIM技术应用于现代建筑工程的项目管理可以合理安排施工的进度,现代建筑工程在建设过程中必须严格按照设计要求和现场的实际施工情况,选择施工设备和确定施工工艺参数,施工设备的选择和工艺参数的确定都会影响建筑施工的质量和效率,可能导致施工进度计划受到阻碍。BIM技术可以在施工阶段检验并模拟施工组织设计,有利于实际施工操作人员熟悉操作流程并找出存在的干扰问题,提前进行预防和预警,提高工程管理的整体质量和水平。同时可以全面分析整个工程各个环节的消耗量,完成数据汇总、传输并进行分析,减少重复和不必要的施工,优化施工进度计划的合理性,从而为项目管理的顺利进行奠定坚实基础。
结束语
        我国信息技术的发展促使建筑工程延伸出新形式,通过BIM技术构建的建筑信息模型实现对现代建筑工程的三维设计,为了保证建筑的水平和质量,必须对管理建筑工程的现有技术加以改变与创新。BIM技术结合其他数字技术有效管理和及时更新BIM信息,为建筑工程的设计提供全面准确有效的数据信息,使其有效扩充建筑信息,促进建筑工程的长久稳定发展。
参考文献
[1]赵欣.BIM技术在现代建筑工程项目管理中的应用解析[J].工程建设与设计,2019(10):230-231.
[2]沈军.BIM技术在工程项目商务管理中的研究与应用[J].建筑施工,2019,41(05):975-977.
[3]陈瑶,罗帅虎,杨建华.浅谈BIM技术在建筑工程项目管理中的应用[J].现代物业(中旬刊),2019(01):172.
[4]张卫鸿.BIM技术在工程项目协同管理中的应用[J].中华建设,2019(01):66-67.
[5]亓歆,李楠.BIM技术在现代建筑工程项目管理中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2019(34):39.
作者简介:吕乃刚(1975年11月),性别:男,籍贯:安徽临泉,学历:硕士,职称:工程师,研究方向:公路工程。
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