BIM技术在矮塔斜拉桥中的应用研究

BIM技术在矮塔斜拉桥中的应用研究

柯毅成

宇杰集团股份有限公司  317300

摘要：矮塔斜拉桥是我国交通工程中一项重要桥梁类型，在具体建设时，为了保证施工顺利进行，提高其质量，需要采用各种先进技术，而BIM技术就是其中最重要的一种。下面，以矮塔斜拉桥的特点为切入点，分析了BIM技术应用在矮斜拉桥中的意义，最终依据工程实例针对BIM技术的具体应用进行了探讨。

关键词：矮塔斜拉桥；BIM技术；场地布置；桩基

矮塔斜拉桥结构较为特殊，具体施工作业时，难度大，过程复杂，整体施工开展时，为了缩短工期，提高矮塔斜拉桥质量，应当加强对BIM技术的应用，适应矮塔斜拉桥施工要求。

1矮塔斜拉桥的特点

矮塔斜拉桥具有的梁刚、塔矮、索集中等特点，主梁是主要承重构件，而且刚度大，而斜拉索对梁能够起到加劲作用，斜拉索在实际应用时应力变幅相对较小，且投入应用后，不会发生显著疲劳现象，选择施工技术和材料时，对斜索拉和其它部件要求相对较低[1]。矮塔斜拉桥跨能力强，整体施工开展起来相对简单，而且成本控制起来相对较为容易，采用材料少，因此，有着不错的应用前景。

2 BIM技术应用在矮斜拉桥中的意义

BIM技术是一种用于工程设计、管理、建造的数字化工具，将其应用在矮塔斜拉桥施工中，可以有效应对矮塔斜拉桥施工中预制构件多、人员管理难度大、施工工艺复杂等问题，合理应用BIM技术，能够实现对矮塔斜拉桥施工作业的优化。通过对BIM技术的应用，能够实现对矮塔斜拉桥建设中进度、工序、安排各项内容加以动态模拟，一旦发现问题，可以及时调整方案，保证整个施工作业顺利开展，缩短矮塔斜拉桥建设时间、科学配制各项资金与资源，提高矮塔斜拉桥质量[2]。

3 BIM技术在矮斜拉桥中的应用实例

3.1 工程概况

某矮塔斜拉桥，主桥桥跨采取144m+282m+146m，总体长度为572m，其中箱梁采取的为单箱子三室形式，腹板采用的为直腹板，底板宽度为19cm，顶宽度为28m，翼板悬臂长4.6m。顶板表面设置了坡度为2.1%的双横向坡，布置的顶板则处于完全水平状态。

3.2 BIM技术的应用

3.2.1 选择与优化桩基方案

该矮塔斜拉桥所在区域地质环境十分复杂，若直接进行桩基施工，不仅会导致矮塔斜拉桥质量大达标，而且可能会出现事故。工作人员在依利用钻孔数据基础上，采用BIM技术构建地质模型，通过这一方式可以定点剖切桩基，从而帮助施工人员掌握地质情况。采用BIM技术，可以明确桩基范围内底地层分布情况，从而为后续施工方案选择与优化提供依据。

工作人员利用借助三维地质建模软件分析地质情况，依据分析情况制定出一套符合需求的治理方案。通过对施工地点进行勘察可以发现，9.5m以内深度，地层主要以黏土和杂填土为主，此时可以直接开展开挖作业。而在9.5m-29.5m处存在少量溶洞，若溶洞中存在地下水，为了确保施工顺利进行，要先抽干地下水，然后施工，对于存在孔洞和半充填溶洞，成孔期间，应当利用钢护筒跟进施工。在29.5m深度以上，存在大量溶洞，而且规模较大，针对孔洞后半填充式孔洞，要先填充，再注浆；若溶洞中存在地下水，要先将护筒打入溶洞底部，然后喷射灌浆，保证填充物达到固结状态。利用BIM技术能够从根本上解决上述问题，在保证矮塔斜拉桥质量能够达到要求基础上，缩短近25%工期。

3.2.2 选择与优化场地布置

该矮塔斜拉桥建设时，涉及大量复杂操作，特别是开展交叉作业时，施工会对现场适用会造成一定影响。开展矮塔斜拉桥施工时，预制构件体积大，这加大了材料运输与存储难度[3]。因此，开展施工时前，要明确运输构件路线、先后顺序、时间等各项内容。结合矮塔斜拉桥情况，利用BIM技术，可以科学布置施工场地，确定施工材料存储与加工位置，为后续材料运输提供便利条件。利用BIM技术优化场地布置情况后，可以缩短运输路线，降低运输成本。

3.2.3 校核施工材料用量

矮塔斜拉桥施工中会采用大量材料，为了确保材料用量合理，利用BIM技术可以分析矮塔斜拉桥中采用的构件和各项子工程的工程量，核查施工图纸中的工程量。采用BIM技术进行工程量统计作业，操作简单，而且能够大幅度减少设计与施工人员的工作量。针对本矮塔斜拉桥来说，开展施工作业时，校核0#段钢筋工程量，直径为22mm钢筋与施工图纸相比多出了0.72t，通过多核算，最终确定导致该现象的原因是施工人员失误造成。可见，统计工程量时，采用BIM技术，能够在保证工程量精准基础上，减少差错，缩短校核时间。

3.2.4 检测钢筋碰撞情况

通过对BIM技术的应用，可以实现对矮塔斜拉桥中各种构件碰撞的检测，终针对不同构件的具体位置能够预先做出精准判断，明确各个构件在位置上是否存在冲突。通过对软件进行应用，可以开展不同构件与碰撞类实验检测作业[4]。本次建设的矮塔斜拉桥工程的0#段存在大量预应力管道与钢筋，其中桥塔和桥墩处的钢筋也都进入了0#段，这就导致实际施工开展时，在位置上存在冲突，这会影响矮塔斜拉桥施工开展。通过对矮塔斜拉桥进行分析可以确定，墩柱钢筋与应力管道位置调整难度大，因此，需要调整0#段内一般钢筋位置，结合实际设计要求与技术规范，针对位置上存在影响和冲突的钢筋，沿着横向方向移动2.5cm距离。具体作业开展时，通过对BIM技术进行应用，能够实现对矮塔斜拉桥中各种钢筋位置进行调整，从而解决应力管道与钢筋位置冲突问题，这能够降低施工成本，缩短工期。

4 结语：

矮塔斜拉桥施工中合理应用BIM技术，可以高效解决施工作业中与遇到的各项问题，从而实现对施工方案的合理优化。同时，采用BIM技术可以动态显示施工过程中，为施工开展提供准确指导。

参考文献：

[1]张聪,黄文武,黄成,龙诚璧,农左.BIM技术在部分斜拉桥施工中的应用[J].湖南交通科技,2022,48(04):158-161.

[2]李红,王静华,李敬国.矮塔斜拉桥主梁施工墩梁临时固结结构设计检算[J].公路,2022,67(12):216-219.

[3]陈金梅.不同设计参数对矮塔斜拉桥受力及变形的影响研究[J].西部交通科技,2022(01):132-134+161.

[4]胡财金.同等跨径矮塔斜拉桥与连续刚构桥受力性能对比分析[J].运输经理世界,2022(02):127-129.