谷杰敏
(山西路橋第八工程有限公司,山西 運(yùn)城 044000)
(1)協(xié)調(diào)性,BIM技術(shù)可對(duì)建筑項(xiàng)目中出現(xiàn)的管線布置不合理等問題提出可行性建議,以此達(dá)到最佳協(xié)調(diào)效果。尤其在橋梁工程施工階段,交叉作業(yè)內(nèi)容較為復(fù)雜,若能依靠BIM技術(shù)開展施工項(xiàng)目,可促進(jìn)各施工主體的協(xié)調(diào)配合。
(2)可視化,BIM技術(shù)可根據(jù)建筑項(xiàng)目中的具體施工要求以及施工圖紙建立三維模型,以此幫助管理人員實(shí)現(xiàn)可視化操作,降低施工階段的失誤率。
(3)優(yōu)化性,BIM技術(shù)可針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行二次深化設(shè)計(jì),以便在原有施工方案基礎(chǔ)上予以優(yōu)化,并且可從幾何規(guī)則、物理信息等部分進(jìn)行細(xì)化處理,最大化提升施工質(zhì)量。
(4)模擬性,BIM技術(shù)可對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)涉及到的各個(gè)場(chǎng)景予以模擬,包括橋梁節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)、建筑穩(wěn)定性的驗(yàn)證等,以此經(jīng)由模擬化操作確定施工方案是否合理。
BIM技術(shù)在橋梁工程施工階段的應(yīng)用,可實(shí)現(xiàn)施工管理事項(xiàng)的規(guī)范化發(fā)展,并且可將施工技術(shù)轉(zhuǎn)化為可視化數(shù)據(jù),以便制定出更加完善的施工方案。
橋梁工程施工單位在具體施工期間應(yīng)用BIM技術(shù),可適當(dāng)降低投入成本,由此在縮短施工周期的基礎(chǔ)上提高施工方的經(jīng)濟(jì)效益。因此,BIM技術(shù)在橋梁工程施工階段有著顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
比如在廣西巴更大橋中,在BIM技術(shù)的協(xié)助下共計(jì)為施工單位節(jié)約了100萬元的投入成本,其施工時(shí)間也縮短了83 d。此外,在該項(xiàng)目中,還運(yùn)用BIM技術(shù)加強(qiáng)了參建方的溝通效果,最終促使該項(xiàng)目成為首屆中國(guó)建筑行業(yè)BIM大賽冠軍。
在橋梁工程施工階段若能應(yīng)用BIM技術(shù),可在原有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的可視化分析,包括在橋梁材料的選擇以及橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面均可轉(zhuǎn)化為三維立體模型,進(jìn)而在可視化環(huán)境下,降低橋梁施工難度。尤其在裝配式橋梁項(xiàng)目中,可對(duì)預(yù)制構(gòu)件的科學(xué)性加以驗(yàn)證,由此提高橋梁施工水平。
橋梁工程作為我國(guó)建筑行業(yè)的重要組成部分,它的建設(shè)質(zhì)量直接影響著我國(guó)交通狀態(tài),甚至?xí)?duì)人車出行安全產(chǎn)生密切關(guān)聯(lián)。因此,在橋梁工程施工階段要想保證橋梁施工質(zhì)量,應(yīng)善于應(yīng)用BIM技術(shù)。在具體操作期間,應(yīng)先行根據(jù)橋梁工程的施工要求構(gòu)建BIM模型,便于從模型中觀察橋梁結(jié)構(gòu)特征。
其主要步驟包括以下三點(diǎn):(1)相關(guān)人員需要借助CAD制圖軟件繪制橋梁工程的施工圖;(2)結(jié)合施工圖構(gòu)建三維模型,并運(yùn)用“碰撞檢查”檢測(cè)施工圖是否符合實(shí)際施工要求;(3)根據(jù)施工圖上的具體標(biāo)識(shí)建立橋梁模型,尤其針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)部分,務(wù)必保證BIM模型的細(xì)致化,由此增加BIM技術(shù)的可用性。
比如在瀘通長(zhǎng)江大橋項(xiàng)目中,在主航道橋上重點(diǎn)采用了BIM技術(shù),并在后期對(duì)長(zhǎng)達(dá)11.072 km的全橋建立了BIM模型。同時(shí),還對(duì)此項(xiàng)目中應(yīng)用的“箱桁結(jié)構(gòu)”進(jìn)行了全面管理,由此證實(shí)BIM技術(shù)的確可對(duì)橋梁施工工程質(zhì)量的提升提供重要助力,并且還可搭配“GIS”系統(tǒng)對(duì)橋梁工程中各構(gòu)件的位置進(jìn)行確定,最終促使整個(gè)工程項(xiàng)目突顯出一定的數(shù)字化管理優(yōu)勢(shì)。此外,在該項(xiàng)目中還借助BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了LOD精準(zhǔn)定位,由此杜絕施工方反復(fù)建模現(xiàn)象,在具體分析中,兩種結(jié)構(gòu)在BIM模型對(duì)比中以LOD300作為最優(yōu)模型構(gòu)建深度,如表1所示。
表1 瀘通長(zhǎng)江大橋BIM模型LOD建模深度規(guī)定
在橋梁施工過程中,要想確保BIM技術(shù)展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì),應(yīng)科學(xué)制定應(yīng)用方案,以此逐步完成BIM技術(shù)操作任務(wù),并為橋梁工程施工人員提供重要的參考依據(jù)。
以徐州橋梁工程為例長(zhǎng)為586 m且工期在32個(gè)月、總造價(jià)為3.13億元,在該項(xiàng)目中,主橋選用的建筑結(jié)構(gòu)為“斜拉式”,其箱梁結(jié)構(gòu)為“單箱三室”。為了確保該項(xiàng)目在造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下?lián)碛辛己玫氖┕べ|(zhì)量,著重在模板受力方面應(yīng)用BIM技術(shù),并結(jié)合BIM技術(shù)的分析結(jié)果對(duì)模板施工方案進(jìn)行了微調(diào),由此增加了模板強(qiáng)度,促使整個(gè)橋梁工程在穩(wěn)定的模板輔助下始終保持良性狀態(tài)。只有在塔身模板施工中降低脹模狀況的出現(xiàn),才能提升施工質(zhì)量。在實(shí)際操作中,由于整個(gè)橋梁工程中的橋面寬度高達(dá)38.5 m,故而在具體施工階段需要依靠BIM技術(shù)把控橋面的抗壓強(qiáng)度。經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)橋面可承載150 MPa的荷載,由此確定在竣工后橋面具有一定的穩(wěn)固度。
在橋梁工程施工中應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí),還可對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體環(huán)境加以模擬,以此為參建主體的協(xié)調(diào)工作起到一定的促進(jìn)作用,避免出現(xiàn)承包方、施工方溝通不到位后果,降低工程項(xiàng)目的可控度。一方面,它可對(duì)橋梁工程施工階段涉及到的鋼筋、混凝土等材料的實(shí)際使用數(shù)量進(jìn)行合理配置,避免增加施工方材料采購(gòu)資金負(fù)擔(dān)。另一方面,可在協(xié)同作業(yè)的基礎(chǔ)上保證施工安全性。
比如在橋梁施工中要求塔式起重機(jī)的尾部與施工區(qū)域的間距應(yīng)高于0.6 m,且臂端與其余起重機(jī)的距離也應(yīng)保持在2 m之上。對(duì)此,可依據(jù)BIM技術(shù)對(duì)施工環(huán)境的潛在安全隱患進(jìn)行評(píng)估,包括是否在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)存在人員停留或違規(guī)操作行為,進(jìn)而避免發(fā)生安全事故,最大化保障施工人員的人身安全。因此,橋梁施工階段可運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境予以模擬,便于從安全分析數(shù)據(jù)中實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的合理化控制。
BIM技術(shù)的應(yīng)用可對(duì)橋梁工程施工中的施工進(jìn)度、施工材料、施工成本等部分實(shí)施全過程管理,由此確保橋梁工程在其施工部分能夠始終處于良好的管理狀態(tài)下。其中在施工進(jìn)度管理工作中,管理者可加強(qiáng)施工規(guī)劃與施工周期的關(guān)聯(lián),一旦出現(xiàn)工期延長(zhǎng)或提前現(xiàn)象,將立即給出預(yù)警,以此幫助管理者重新調(diào)整施工方案。
而在施工材料管理期間,BIM技術(shù)可明確給出具體的材料用量,并對(duì)材料的尺寸給出詳細(xì)規(guī)定,降低后續(xù)工程返工率。至于施工成本的管理,BIM技術(shù)的應(yīng)用可在節(jié)能前提下為施工方設(shè)置“分段式”資金需求計(jì)劃。此外,還可運(yùn)用無人機(jī)依據(jù)BIM技術(shù)對(duì)橋梁工程量進(jìn)行計(jì)算,這樣一來,可有效加強(qiáng)工程管理效果,避免因管理不到位而造成橋梁質(zhì)量受損或面臨巨大虧損問題。同時(shí),在預(yù)留孔與凈高分析中也有著較為顯著的實(shí)用價(jià)值?;诖耍瑯蛄汗こ淘趯?shí)際施工階段理應(yīng)擴(kuò)大BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍,最終促使我國(guó)建筑行業(yè)不斷朝著信息化、智能化方向發(fā)展,滿足時(shí)代發(fā)展需求。
綜上所述,在橋梁工程施工階段若能充分應(yīng)用BIM技術(shù),不但有利于提高施工管理水平,而且還可規(guī)避不必要的施工風(fēng)險(xiǎn),以此增加施工安全性。對(duì)此,應(yīng)從構(gòu)建BIM模型、制定BIM應(yīng)用方案、模擬施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、打造全面管理模式等方面著手,促使我國(guó)橋梁工程施工內(nèi)容得到有效落實(shí),促進(jìn)建筑業(yè)的興旺發(fā)展。