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1、BIM在桥梁施工阶段中的应用优势 摘要：为了提高桥梁工程的施工效率，将建筑信息模型BIM引入到桥梁工程中来。通过介绍BIM在桥梁工程施工中的种种优势，包括设计复核、工序模拟、进度模拟、可视化交底和本钱管理等，为桥梁工程设施工提供有效的支持，进而减少返工、提高效率。该研究可为大型或复杂桥梁工程应用BIM提高施工的效率和效益提供参考。 关键词：BIM；工序模拟；协同作业；施工模拟 近年来，应经济开展的需要，大型、特大型桥梁工程工程越来越多，如中国杭州湾大桥、港珠澳大桥等，这对桥梁施工提出了更高的要求。桥梁工程工程的建设不仅涉及到复杂的地理环境，而且涉及多项复杂工程。然而，由于桥梁工程自身的特点，其
2、设计复杂，构件繁多，仅依靠传统的二维图纸很难提前检测或发现设计中存在的冲突问题；这些设计问题通常在施工阶段才能发现，从而影响了施工进度和本钱，也将影响施工平安。与此同时，为了解决出现的工程设计与施工问题，不得不配置更多的人员，由此管理本钱也大幅度增加。因此，将BIM技术应用在桥梁工程中以保证施工的高效进行是十分重要的。建筑信息模型Building Information Modeling，BIM作为一种管理理念，产生于19世纪70年代，目前BIM在欧美等兴旺国家的建筑业已得到较好的推广与应用，近年来在我国也得到一定的应用，特别是在建筑工程工程中取得了一定的成效。一方面，为建设工程的设计与施工提
3、供了有效的支持；另一方面，为工程的各个参与方提供了一个 有效的协同工作与交流平台。从而减少了施工返工、提高了工程质量，并节约了建造本钱与工期等。 BIM在施工阶段的应用 1设计复核 根据设计图纸，使用建模软件建立信息模型。利用软件的校核功能检查、发现设计错误，生成碰撞检查报告，将问题反响给设计方提出修改建议，并根据设计变更再建模、再检测， 直至全部解决设计问题。整个过程是一个循环过程：设计建模检测修改设计。这将大大减少设计人员的重复劳动和错误率并使施工单位牢牢抓住设计变更主动权。 利用BIM模型和虚拟显示技术对工程的关键点进行3D模拟，并能通过BIM Works自动完成碰撞检查，生成碰撞报告。
4、事前对图纸设计错误进行预警并修正，防止因此而导致的本钱增加与工期延误所造成的经济损失。 (1)、Luban BIM Works完全基于云计算及3D虚拟技术，利用后台强大的效劳器完成工程虚拟显示与碰撞检测。 (2)、利用navisworks完成碰撞检查，生成碰撞报告。 (3)、进行碰撞报告比照，进一步排查确定碰撞点。 2快速生成工程量 调取模型信息，生成材料清单、工程量统计表、零部件汇总表。在建立信息模型的同时，已经录入了零、部件的编号、数量、材质、重量、规格等信息，可以很容易地实现工程量清单、材料清单、零部件分类汇总的自动化，节省大量的劳动力。生产部门根据工程量统计表编制生产方案；技术部门由零
5、部件汇总表编制原材料采购方案，并使用BIM套料软件进行零件套料、编程，依据施工图纸编制结构零部件典型工艺卡和焊接工艺卡。 3工序模拟 工程人员利用BIM技术和模拟技术，将桥梁三维模型与施工方法有效集成在一起，进行桥梁施工工序的模拟。在这个过程中，通过生动、直观的过程模拟，施工人员可以有效分析复杂结构的施工工序是否合理、预制构件的吊装程序是否合理。一旦发现施工问题，及时进行施工方案修改与再模拟，直至在施工之前获得可行的、高效的施工方案，从而确保施工的 顺利进行，保证工程质量。 4进度模拟 采用BIM技术和模拟技术，将桥梁三维模型和进度方案集成起来，实现基于时间维度的施工进度模拟。一方面，可以按照
6、天、周、月等时间单位进行工程施工进度模拟，并根据现场情况进行实时调整，分析不同施工方案的优劣，从而得出最正确施工方案；另一方面，可以对工程的重点或难点局部进行细致的可视化模拟，进行诸如施工操作空间共享、施工机械配置规划、材料供给方案、构件安装工序、材料的运输堆放安排等施工方案的优化。同样，施工进度模拟也是一个不断重复模拟与改良的过程，以获得有效的施工进度安排，到达资源优化配置的目的。 4.1、BIM与进度方案的结合 将进度方案导入BIM模型中，通过鲁班PDS系统将模型中的构件与施工进度方案进行挂接，实现4D进度模拟。 4.2、进度监控及预警 (1)、通过BIM技术实时展现工程方案进度与实际进度
7、的模型比照，随时随地三维可视化监控进度进展，自动预警，提前发现问题，保证工程工期。 (2)、实时监控辅以BIM模型的数据信息，通过鲁班PDS管理系统对进度实现真正的远程管理。 4.3、进度资源方案 在实现4D进度模拟及实时监控的同时，鲁班PDS系统还可以深度整合施工过程中涉及的资源人力、材料、机械设备等信息，从材料采购方案、资金使用方案等多个方面为施工保驾护航。 4.4、方案进度、实际进度与本钱关联 将本钱数据导入BIM模型中，通过鲁班PDS系统与方案进度、实际进度关联，实现5D进度模拟，进行实时多算比照。 5管理力度增强 通过上述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、
8、提前解决，这就改变了传统的管理思想，即由等待问题发生的“被动管理转变为主动发现问题的“主动管理，从而减少施工问题的发生、简化施工现场管理活动。同时，由此获得的可视化施工过程，可用于实时指导真实的施工过程，特别是让工人能够更好地理解施工工艺、流程、协作方式、平安隐患等，这不仅可以减少施工问题的发生，还可以提高管理人员如工程师管理效率、减少管理活动。另外可以对工程的重点或难点局部进行诸如施工操作空间共享、施工机械配置规划、材料供给方案、构件安装工序、材料的运输堆放安排等，特别是其可视化的场地模拟对前期大临建设的规划具有很大的意义。因此，BIM技术和模拟技术的集成应用，可为桥梁施工管理提供较好的支持
9、，优化施工管理流程和活动，从而有效提高施工管理水平和平安水平。 6协同作业 建设单位，监理单位，设计单位，施工单位等多方参与，统一的信息共享平台、统一的BIM数据库系统、统一的流程框架下进行作业，将实现高效协同。 基于BIM技术的鲁班根底数据整体方案，是由鲁班软件首家提出的企业级工程根底数据整体解决方案。与工程工程管理密切相关的根底数据包括：实物量数据、价格数据、消耗量指标数据、清单定额数据等。基于BIM技术的施工方投资管理方案，是把原来分散在工程上和个人手中的数据进行统一管理。 通过提供企业级和云计算的两种方案帮助企业建立企业级四大根底数据库，即企业大后台，总部、分公司、工程部等各部门使用的
10、客户端最终成为一个个“小前端，可通过互联 网快速调取实时准确所需的根底数据。并且建模的BIM模型可以在设计、施工和运维阶段辅助施工方对设计院、施工总承包和运营单位进行协调管理。 7可视化交底 BIM在可视化施工方面的主要表现是：利用建筑信息模型中的数字化技术展示现实生活中的建筑工程构件，其中最重要的是建立三维实体的建筑模型。这种模型不仅有助于剖析建筑工程的整体造型与建筑物的整体布局，而且有助于直观明了的观察与设计建筑工程的体量。在一些复杂技术的建筑施工结构方案编制过程中，运用可视化的技术可以对建筑结构的模型进行动态漫游的展示，并利用此技术来优化建筑结构的施工方案。 由于更换劳务队伍，和工期要求
11、紧迫，我们采用BIM技术对工人进行快速交底。 (1)、漫游 采用Luban BE、NavisWorks、lumion等方式对整个工程进行虚拟漫游，有助于工程管理人员掌握整个工程的空间关系。 (2)、可视化技术交底 针对技术方案无法细化、不直观、交底不清晰的问题，应改变传统的思路与做法通过纸介质表达利用4D虚拟动画技术向施工方呈现技术方案，使施工重点、难点部位可视化，提前预见相关问题，确保工程质量。 8本钱管理 8.1、工程量计算 工程量计算 利用鲁班土建、鲁班钢筋计算工程量，可方便的分施工区域提取各构件工程量。BIM数据库的数据精度到达构件级，可以快速提供支撑工程各条线管理所需的数据信息。将B
12、IM模型上传PDS系统中通过MC客户端软件登陆可以简单、方便、快捷统计所需根底数据。 8.2、消耗量分析与控制 利用鲁班MC软件对土建及钢筋中主要消耗量进行分析，用相关数据指导施工现场材料备料、劳动力分配等，用Tekla模型分析及统计钢结构各杆件等材料的用量。 8.3、多算比照 利用鲁班MC软件对模型预算、承包、本钱工程量及单价进行实时比照分析，找出盈亏点。 8.4、施工措施工程量计算 利用鲁班土建中PBPS的一键生成防护栏杆功能快速在BIM模型中生成临边防护栏杆，快速的计算出相应措施工程量。 8.5、本钱精细化控制 针对工程实际本钱，及目前BIM鲁班软件造价管理的补充，我公司设计一系列本钱控
13、制相关表格，工程各部门统计相关数据并填入表格计算并比照，工程经理通过表格中实时反响的数据，及时掌握工程本钱，对工程的盈亏情况及时掌握并做到实时管理。 9综合管理 9.1、档案管理 9.1.1、按照统一指导，分级管理档案的原那么 9.1.2、将工程全过程资料进行分类整理，把书面资料扫描成电子文件，统一标准格式。 9.1.3、将档案集成上传到鲁班BE，使得档案统一化。 9.1.4、档案的归类和格式统一化，可方便后期资料的提取和查询。 9.1.5、档案的完整，准确，系统和有效利用，可不断的推动现场施工管理向更高的层次和水平开展，使施工现场整体管理更加科学化、标准化、标准化。 9.2、变更管理 接到甲
14、方下达的设计变更单后，进行模型变更处理，并将变更前后进行图片留底。我们将变更执行过程记录做成标准格式，上传至鲁班BE软件。 具体通过FastStone Capturecn截取变更前后二维及三维图片，以及将变更单扫描成电子文件，一起插入Word文件，辅助以文字解释，运用adobe将.doc文件转换成.pdf格式文件，上传至鲁班BE。变更文件数据与模型关联并实现远程更新，消除信息传递的滞后性。 9.3、 材料设备管理 材料质量是工程质量的源头，根据法规的材料管理要求，需要对材料的质量资料进行整理，报监理单位进行审核，并按规定进行材料送样检测。在基于BIM 的质量管理中，可以由质检科将材料管理的全过
15、程信息进行记录，包括各项材料的合格证、质保书、原厂检测报告等信息进行录入，并与构件部位进行关联。使材料管理信息更准确、有追溯性。 9.4、施工过程质量管理 将BIM 模型与现场实际施工情况相比照，将相关检查信息关联到构件，有助于明确记录内容，便于统计与日后复查。隐蔽工程、分局部项工程和单位工程质量报验、审核与签认过程中的相关数据均为可结构化的BIM 数据。 结束语 桥梁工程应用BIM的主要目的是针对桥梁工程的复杂性、预制构件多等特性，确保施工方案的可行性，并提高施工效率和管理水平。施工过程建立的BIM模型，通过可视化的过程模拟，分析施工工序、进度方案、资源配置等可行性，进而不断改善施工方案。需要说明的是，施工过程中BIM技术的应用深度与广度往往由BIM技术和施工管理人员协作完成，而目前行业内积累的一些诟病与陋习是阻碍BIM技术开展与应用推广的主要原因之一，因此BIM 技术在桥梁工程中的应用还有很长一段路要走。