BIM技术在装配式桥梁设计与施工中的应用

BIM技术在装配式桥梁设计与施工中的应用

魏威,王振宇

湖北省交通规划设计院股份有限公司  湖北 武汉 430000

摘要：在建筑工程施工中，装配式桥梁是建筑施工的关键内容，可以在一定程度上提高桥梁的整体施工效率，但在装配式桥梁的具体施工过程中，往往会出现一些问题。例如，在运输方面，一些建筑材料难以运输，或者在施工过程中施工工艺不合理。BIM技术可以有效解决此类问题，实现装配式桥梁施工的模拟、可视化和结构协调，使施工人员能够按照标准化模式进行施工，确保施工过程的合理性，提高装配式桥梁的施工效率，确保桥梁施工过程的稳定性。

关键词：BIM技术;装配式桥梁设计;施工;应用

1 BIM技术概述

1.1可视化。BIM是一种新的设计理念，它将设计方法从CAD绘图设计时代转变为模型设计时代。使用BIM软件可以构建数字桥梁模型，为可视化设计奠定基础，使后续的结构分析、碰撞检测、模拟施工等工作能够顺利进行。在桥梁设计中应用BIM技术的视觉特征，可以三维显示施工信息，清晰表达各构件之间的关系，有利于复杂构件的设计，提高项目沟通效率，提供准确的决策参考。

1.2参数化。桥梁设计需要反复修改和优化。传统的设计需要花费大量的精力来修改，尤其是对于大型桥梁，这会导致时间成本的增加。使用BIM技术设计桥梁时，可以使用参数化建模来组合结构参数。只需修改一个参数即可自动调整其他参数。可以修改模型信息，同时优化目标，节省设计师的时间和精力，提高工作效率，降低设计错误率。

1.3协同作用。随着BIM技术的发展，设计师可以利用这项技术快速完成工作，通过协同功能改善传统设计问题，并体现信息设计的理念。在桥梁设计中，由于桥梁项目涉及多个专业，BIM设计系统可以在同一平台数据层中统一设计不同的专业，实时更新数据模型而不干扰其他数据，并使用协同设计管理平台提高数据管理的效率，这也可以帮助管理者做出快速决策。

2 装配式桥梁设计与施工应用BIM技术优势

在装配式桥梁施工过程中，数据人员通过BIM技术的应用，提供准确的数据信息，帮助设计师设计图纸，提高施工方案设计的效率。通过BIM技术构建装配式通信模型，使管理人员能够动态了解施工情况，方便项目管理。同时，BIM技术的使用还可以提高工程施工的安全性，实时监控施工问题，控制施工资金，实现科学预算。简而言之，装配式桥梁的建设可以通过BIM技术的应用间接增加企业的经济效益。BIM技术的优势和特点可以拓宽沟通渠道，使项目建设过程中的投资计划和施工数据更加科学准确[2]。同时，通过BIM技术构建预制桥梁模型，还可以帮助设计和施工人员完成工作，提高桥梁施工的施工水平，促进桥梁施工的快速完成，促进预制桥梁行业的发展。

3装配式桥梁构件中BIM技术的运用

3.1 在施工模拟中的运用

装配式桥梁工程施工方案实施前，可综合运用BIM技术对工程施工过程进行动态分析和模拟，使设计人员及时发现桥梁结构施工全过程中可能存在的质量问题，以便快速开发有效的项目解决方案。因此，利用BIM技术构建预制桥梁工程模型系统，优化预制桥梁工程构件的具体建模参数，可以更合理地模拟桥梁工程和施工过程。例如，在预制桥梁构件吊装施工过程的模拟中，可以结合吊装工艺方案直接模拟设计和施工的全过程。通过对装配式桥梁施工全过程的准确生动模拟和对施工过程数据的完整分析，便于在桥梁模拟实践中及时发现质量问题，快速制定工程质量优化方案，为后续桥梁吊装施工的实施提供合理指导。在装配设计过程中，考虑到塔吊构件的旋转以及曲率半径、运输速度和作业路线等各种技术因素的影响，需要确保各种技术因素与设计环节之间的充分衔接，从而最终确保装配式桥梁工程的整体质量。通过模拟桥梁主要构件和施工环节的尺寸，可以发现现有施工方案的技术缺陷，并对现有方案进行改进。

3.2在现场布置管理中的应用

在吊装工程施工中，材料的运输、堆放和吊装是装配式桥梁工程的关键节点。其中，塔吊设备的旋转半径、材料堆放场地设施的扩建和加固、材料运输车辆的最佳运输路线等因素影响着施工现场的布局和管理，从而影响到整体施工作业。在处理好这些重要节点的基础上，将贯穿整个安装施工过程的施工环节紧密联系起来，确保安装施工的高效实施。由于施工现场材料集中堆放的场地非常有限，施工现场的所有PC组件应尽可能堆放在地面1.5级以下，并注意将所有材料的堆放量控制在集中堆放场地的范围内。因此，施工单位有必要利用好BIM技术，快速建立科学、完整、合理的施工现场模型，对工程现场施工材料的使用情况等数据进行详细、合理、有效的定量分析，高效分配场地进行材料集中堆放，并控制施工场地内预制桥梁材料的合理储存。

3.3 在现场施工中的运用

在装配式桥梁工程现场施工过程中，可以全面应用BIM技术的可视化功能，有效保证实际施工数据的准确性。在装配式桥梁工程的施工过程中，存在施工难度大、结构复杂的问题。构件节点之间存在特殊情况，由于个别构件局部位移，无法准确实现构件节点之间的施工定位，无法与现场施工衔接。利用BIM技术，实时可视化放大显示施工连接点，实现各施工节点的及时准确连接。在工程供应链过程质量管理方面，还可以利用BIM技术实现工程建设全过程供应链质量的科学管理。一方面，BIM技术用于管理和分析整个施工企业的场地使用情况等，并为每个项目制定施工前管理计划，从而轻松完成各种部件和产品采购比例的快速、准确控制和设置。另一方面，在装配式桥梁工程施工材料的过程跟踪管理中，BIM技术的监控模块可以实时监控装配式桥梁的材料和施工现场情况，并且可以定期实时监控或调整施工桥梁材料的使用和施工进场材料的计划数量，以确保动态跟踪和控制现场项目各阶段主要节点的区域组件需求。

3.4在部件制造中的应用

今天，人类社会已经进入了大数据时代。任何行业和技术都会在开发过程中产生大数据，工程部件的施工监理也会产生大数据。因此，为了进一步提高装配式桥梁工程的管理质量，有必要优化工程构件的数据处理。在桥梁构件模型的研发和生产制造应用开发中，BIM技术的应用可以存储预制桥梁工程模型和施工数据，有利于实现桥梁工程构件的编码和设置。同时，通过使用BIM数据库功能，进一步跟踪、分析、整理、汇总、存储和集成项目组件和相关信息数据。在装配式桥梁项目中开展信息管理工作时，可以考虑使用芯片系统技术，逐步实现对相关部件信息数据的实时跟踪。每个桥接组件都需要预先安装一个芯片和代码，以确保组件上信息数据对的匹配。同时，我们可以利用BIM技术快速实现对与构件相关的芯片信息的采集和分析，根据实际采集的信息计算预制桥梁构件的质量。

结束语

BIM技术在装配式桥梁工程中发挥着巨大的作用。它不仅可以模拟具体的施工过程，还可以计算和管理施工中使用的框架和成本，从而提高施工质量。当BIM技术模拟具体施工过程时，施工人员可以及时发现项目中存在的问题，并根据现场实际情况及时提出解决问题的具体措施。建筑信息的建模在一定程度上促进了建筑业的快速转型。BIM技术在桥梁设计管理中的应用，可以优化设计阶段的沟通协调、设计阶段的质量控制和设计阶段的投资控制，效果非常显著。在具体的施工过程中，可以避免工程返工和施工延误的问题，提高装配式桥梁施工的工作效率，推动建筑业朝着更加规范的方向发展。

参考文献

[1] 初探BIM技术在装配式桥梁工程中的应用[J]. 张捷.城市道桥与防洪,2021(04)

[2] 装配式桥梁BIM技术的研究[J]. 丁科翔;刘思雨;范春帅;秦健坤;王家明.城市建筑,2020(32)

[3] BIM技术在装配式桥梁工程中的作用研究与探讨[J]. 徐文;杨万里.工程建设与设计,2020(03)

[4] 装配式混凝土桥梁设计施工关键问题研究[J]. 丘福连;欧智菁;林上顺.福建交通科技,2019(05)