BIM技術在橋梁施工階段的應用分析[001].pdf

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1、BIM技術在橋梁施工階段的應用分析建筑信息模型(BIM)技術正在引發(fā)工程建設領域的一場徹底的技術變革，基于BIM技術，對設計方可實現(xiàn)集成化設計、優(yōu)化設計、創(chuàng)新設計等，對施工方也可帶來極大的價值1.橋梁施工采用BIM技術的價值分析（一）對設計方案和設計圖紙的復合。由于用于施工的BIM模型是各專業(yè)的集成模型，各模型組裝在一起后就可以進行不同專業(yè)模型之間的碰撞檢查，這樣就可以及時發(fā)現(xiàn)設計問題，同時，施工方還可通過整體模型了解整個設計意圖，考慮施工的可行性，以便及時協(xié)調(diào)方案的修改，降低施工難度和成本。（二）施工方案的可視化?？梢苑奖愕貙?D設計模型與施工計劃、材料成本等進行關聯(lián)，形成施工信息模型，該模

2、型可以動態(tài)地模擬施工過程，施工人員可以方便地從視覺上檢查施工方案的可行性、正確性，或者比較不同的施工計劃，優(yōu)化和選擇最佳施工方案以控制施工風險、降低施工成本。另外，施工模型還是各參與方交流的重要手段，通過模型演示施工流程，便于各參與方了解各階段的工作。（三）為業(yè)主提供完整的竣工模型。在施工階段中對設計模型不斷擴充施工信息，如施工計劃、材料信息、供應商信息等等，在施工完成后，還可對將竣工圖紙保存到BIM模型中，這就形成了業(yè)主真正需要的竣工模型，便于后續(xù)的運營維護工作。2.BIM技術在施工階段的難點分析（一）完建立精確的、完整的三維設計模型，并交付給施工階段。由于三維設計是一個集成化設計，需要將各

3、專業(yè)或各分包商的設計模型組裝在一起以形成完整的設計模型，因此，既要考慮選擇適合各專業(yè)設計要求的三維設計軟件，又必須考慮個專業(yè)軟件的文件格式，各專業(yè)完成的子模型必須格式一致或數(shù)據(jù)兼容，這樣才便于模型的組裝。（二）施工資料的管理與使用。施工項目規(guī)模大，涉及到設計、監(jiān)理、施工、供應商、分包商等眾多單位，彼此之間的信息溝通十分復雜，產(chǎn)生的文件和數(shù)據(jù)數(shù)量驚人，圖紙、說明書、報表、合同、變更單、施工計劃表等，包含的信息量大，如何高效地傳遞并保證權限受控、版本一致、歷史記錄有據(jù)可查，是必須要解決的問題。（三）參與方的協(xié)同工作管理。參與方眾多，而且可能工作地點不同，既有內(nèi)業(yè)工作，也有現(xiàn)場工作，如何保證在不同辦

4、公地點、不同單位的所有人員能夠協(xié)同高效地工作，并且基于統(tǒng)一的BIM模型，完成整個施工階段，形成完整地竣工BIM模型，這種工作模式的改變是采用BIM技術施工必須考慮的問題。（四）施工控制、監(jiān)測。橋梁施工技術復雜，風險大，既需要考慮利用BIM技術模擬施工過程和施工現(xiàn)場，以降低施工風險和成本，也應對某些特定結(jié)構(gòu)的施工進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)施工中的問題，并利用BIM模型進行分析，比較與設計模型的誤差，及時調(diào)整構(gòu)件的制造尺寸、施工位移等。3.Bentley面向橋梁施工領域的解決方案Bentley面向橋梁施工的大致實施流程如下：1.利用各類建模工具重建橋梁的三維模型；2.將各專業(yè)建立的三維模型組裝成i-mod

5、el格式的總體模型；3.利用ProjectWise管理施工項目的所有相關文檔和模型；4.制訂施工計劃，利用MicroStation等軟件對三維模型按施工階段進行分割；5.將分割后的模型與相關的施工信息進行關聯(lián)，形成虛擬施工模型；6.基于施工模型進行施工模擬、施工分析、施工管理等。以下是Bentley面向橋梁施工領域解決方案的總體構(gòu)架圖：4.本項目BIM應用核心問題的解決方案（一）橋梁BIM模型的重建。由于設計階段沒有采用BIM技術，設計方不能提供該橋的三維模型。該橋的結(jié)構(gòu)形式較為復雜，主跨為鋼箱梁單跨懸索橋，主塔為門式框架結(jié)構(gòu)，引橋為連續(xù)箱梁和連續(xù)剛構(gòu)，因此，本橋?qū)⑹褂枚喾N工具軟件來建立三維模

6、型。1）使用PowerCivil作為模型的總裝平臺PowerCivil是Bentley土木行業(yè)的BIM平臺，利用PowerCivil可建立地面數(shù)字模型、路線三維模型等，在PowerCivil中確定個墩臺位置等，其他工具建立的子模型將按路線位置、墩臺位置組裝在一起，最終形成完整的由樁號高程信息的橋梁三維模型。2）使用MicroStation建立主跨模型MicroStation是一個通用的信息建模工具，利用MicroStation可以創(chuàng)建該橋特定結(jié)構(gòu)的建模，如主跨鋼箱梁、索結(jié)構(gòu)等。以下是安徽省交通規(guī)劃設計院利用MicroStation完成的部分箱梁模型和圖紙。3）使用BridgeMaster建立連

7、續(xù)箱梁及連續(xù)剛構(gòu)引橋模型利用BridgeMaster可以很快地在二維上完成連續(xù)箱梁和連續(xù)剛構(gòu)的詳細設計，并可直接將設計模型輸出到PowerCivil中自動生成橋梁構(gòu)造和鋼束模型，如下圖：4）使用Proconcrete建立三維普通鋼筋模型Proconcrete是一個參數(shù)化的三維配筋軟件，可實現(xiàn)任意混凝土結(jié)構(gòu)的三維配筋模型的建立，并可做碰撞檢查。5）利用Prosteel可進行鋼結(jié)構(gòu)的設計Prostee