张国学1 王季凯1 朱浩清1 刘小茹1 周兴2 闻秋月3
1.西安德信北路建设工程有限公司
2.中建三局集团有限公司
3.中建铁路投资建设集团有限公司
摘要：二维码的出现改变了我们的生活，如将二维码的作用拓展至工程BIM领域，则会令BIM技术通过二维码这一载体更加直观的进行展示和传递信息。目前BIM技术现已经被广泛运用在工程领域中[1]，但借助二维码，可以使BIM技术做到更加精细、直观。本论文就以汉中市镇巴县北立交钢箱梁匝道为背景，阐述了“BIM+二维码”从项目准备到现场安装整个施工过程的具体应用。并在“BIM+”技术方面做出展望。
关键字：BIM+二维码 镇巴北立交 施工全过程追溯
1.引言
随着科学的发展，越来越多实用的技术走向了人们的视野中。在互联网的时代，二维码技术已经被广泛普及，该技术的方便性受到了使用者的广泛认同，且运用于多个行业。但在工程项目中，BIM技术也被广泛的应用于工程建设领域[2]，与此同时BIM技术的应用促使施工管理工作朝向标准化的方向快速发展[3]。BIM技术虽然高效，但该技术需要计算机等设备或平台才可展示，对于现场施工来说较为不便。因此本项目将BIM技术结合于二维码技术，能使更多的施工人员利用手机扫码，阅读二维码中基于BIM模型展示的相关项目重点。因此在本项目引进“BIM+二维码”技术真正的目的是让更多的外行人员也能直观的理解并简单掌握工程项目中的各个技术环节，并通过二维码进行施工全过程的追溯和维护，将BIM技术落到实处，工程人员皆可操作使用。
2.工程概况
镇巴北立交匝道桥位于陕西省汉中市镇巴县，该匝道全长92米，终点接G210国道，桥梁宽度由18米至20米渐变，横坡由1%至4%渐变。每隔约1.5米设置一道横隔板，桥梁总重约900吨，该桥梁的制作工艺为厂内组装箱体，场外分段吊装。施工过程主要分为：施工图细化、厂内下料组装、厂外分段吊装这3个主要部分。本工程的桥梁主体结构及二维码添加如下图2.1所示：
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图2.1 桥梁主体结构BIM+二维码模型
3 “BIM+二维码”技术在施工全过程中应用
3.1出施工图阶段
3.1.1镇巴北立交钢箱梁匝道的结构特点
本项目钢箱梁横坡和宽度持续在变化，使用传统的二维放样误差较大，现场拼接较麻烦。因此使用BIM技术可以对整个桥梁进行三维建模，并且导出各个零件的施工图标注尺寸，全桥放样建模完毕后，可以导出对应的零件直接开始出施工图，因为采用了BIM技术放样，所以零件外形轮廓偏差可控制在毫米级，建模后再为每个零件生成唯一的二维码，此二维码贯穿项目全过程及后期运维。
3.1.2“BIM+二维码”
图纸深化完毕后，能表达的信息较为固定，且仍需要一定识图能力的人看懂后方可交接给施工的人员，这一识图过程中难免会存在一些交接遗漏，为了准确直观理解施工难点和重点，可以将BIM技术和二维码结合，将本项目中各个零件的信息，以及施工过程中的重点难点编辑在二维码中，之后再插入对应的施工图内。便于辅助施工人员准确读图，有利于加工及后续安装过程的工作开展。
3.2厂内加工阶段
在组装过程中会面临板单元组对、胎架拼装焊接、焊接工艺及重点、拼装尺寸测量记录这几个环节，通过一个二维码既可以将这些环节全部串接在一起，极大的方便了现场的施工和检测人员的记录，并且此二维码有利于后期的追溯，无需复杂的BIM模型或者计算机查阅，仅需要扫描二维码，即可查看到此零件拼装，检测以及场外使用的全过程信息。将BIM技术变得更加的简单实用。
扫描二维码可以采用任意的手机或终端，扫码后的界面如图3.1所示：
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图3.1 二维码进入后界面
在该界面里，施工人员首先能够通过文字了解到箱体的制作重点，并且可以点击“厂内制作过程”演示视频，直观的播放箱体的拼接顺序以及拼接过程中的技术要点，这个演示视频通过BIM技术展现了箱体施工工艺动画，以及焊接坡口位置和工艺要点。可以令施工人员快速掌握加工过程及重点工艺，帮助快速深入的了解图纸所表达的信息，便于高效的完成施工。
二维码内的BIM模型演示视频可以帮助施工人员更明确的对箱梁进行拼接焊接。在焊接后需要检测人员对焊接以及箱体拼接尺寸进行检查，此时检测人员可以通过管理账号进入二维码内部将检测结果直接记录在二维码内对应位置，节省了填写纸质表格的时间，又便于后期人员随时的对该箱体的检测结果进行追溯，只需扫码就可看到箱体的制作过程以及检测结果，填写记录后的界面如图3.2所示：
图3.2
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箱体检测人员追溯
当检测合格后，此箱体既可准备发往场外进行吊装，在发货之前，可将此二维码打印出来，使用防水材质的纸张打印，贴在预备出厂的箱体上，便于场外有关的人员进行查看和追溯。贴上二维码的箱体效果如图3.3所示：
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图3.3 二维码粘贴后效果图
箱体发货前传统的做法是找到并核对箱体制作中各个检测的表格，确保出厂前箱体尺寸以及相关信息正确，但箱体在发货的路上，找纸质材料较为不便，因此利用二维码可省去查找资料所耽误的时间。真正的做到便捷且将该项目的制作环节变得透明公开，人人可查看、可操作。
3.3场外施工阶段
钢箱梁运输到镇巴县进行场外吊装前，施工人员首先需要确认该箱体的吊装顺序，并选择一个合适的吊机，如果在此环节翻阅施工图查箱体基本信息，则较为繁琐。因此在同一个二维码中，我们除了厂内的安装重点及检测追溯之外，又引入了场外安装重点控制这一界面，帮助场外人员准确直观的了解到这个箱体的施工工艺，当扫描箱体上的二维码后，翻到第二页则会发现场外施工的相关BIM模型及信息，如图3.4所示：
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图3.4 二维码场外施工指导界面
当施工人员扫描了二维码后，可以通过BIM模型直观的看出该箱体位于本桥梁的相对位置。其次，该界面也将场外安装所用到的必备信息全部进行了汇总，如箱体的长、宽、高、重量和安装的顺序全部录入在了二维码内，帮助施工人员对吊机进行选型及吊装。最后，在指导界面右侧加入了该箱体的BIM动画，可以更快的了解到箱体的结构及特点，直接指导完成场外的安装及施工过程。
场外施工完成后，每个箱体的信息将以二维码为单位汇总起来，此二维码包含了制作过程中的技术资料、零部件BIM模型、检测记录、场外吊装位置以及基本的外形信息。真正的将各种信息汇总在了一起，只需扫描二维码即可追溯施工全过程信息。无论项目人员是否有读图能力或者BIM查看能力，皆可直观查阅，减少了施工过程中不必要的错误，提高了效率。
4“BIM+二维码”技术后续发展
本项目中的“BIM+二维码”技术围绕了出施工图、厂内加工、场外施工这3大部分来进行讲述，主要展示了“BIM+二维码”技术在施工中的应用位置。但从长远角度出发该项技术可以被发展到更加细致的地步：
4.1.1 综合化
将加工过程中产生的纸质表格资料全部录入在二维码内，一个二维码可以代表该箱体的全过程信息以及BIM模型，方便后期追溯时可以直观看到本零件的各个表格及技术资料，减少翻阅纸质资料的时间，提高工作效率。
4.1.2分级化
扫描二维码可设置不同的权限范围，不同的工种仅可以编辑属于自己部分的内容，防止误操作。
4.1.3简易化
将BIM建模简单化，使更多施工人员能够看懂会用。利用BIM的优势将复杂的零部件进行三维建模，并导入在二维码中，使施工人员能够在扫描二维码后能够更加直观的看到该零件的三维模型的动画及内部构造。且可以使用终端BIM模型做简易的缩放查看。
4.1.4无纸化
一般钢箱梁场的场外施工人员在支架上完成箱体的吊装引导及拼接，携带大量的纸质资料或图纸本不方便，因此可以将场外需要的技术资料统一录在二维码内，便于场外的施工人员达到无纸化施工，且依托BIM技术更加直观了解结构，避免施工出错。
4.1.5可追溯化
镇巴北立交项目完工后，各种资料以及箱梁信息的追溯和保修也将要被归档收集，使用二维码技术可以将零件从钢板原料加工到箱体施工完毕的全过程的时间节点和检验人员名单汇总在内，扫描二维码可直观的查找到在项目中各个阶段接检验情况以及日期，便于追溯及回访时能够直接找到每一道工序的负责人、每一道工序完成质量以及每一道工序完成的时间节点，为追溯回访带来了极大的便利[4]。
5 结语
“BIM+二维码”技术在镇巴北立交项目的施工应用中，对于过程控制，进度追溯，施工安装等方面起到了连接作用，便捷高效且适用性广泛。使得更多的施工人员能够扫描二维码及时了解本项目中的重点难点，因此“BIM+二维码”技术对施工有非常大的指导意义，是未来发展的趋势[4]；“BIM+二维码”也是一种全新的理念，可以帮助更多非工程专业的人员能够利用现有方便的二维码技术去直接了解到施工的全过程以及施工的动画模拟。令BIM技术的受众面更加的广泛，更加的落到实处。图纸反应的信息是相对有限的，“BIM+二维码”技术必然也将在后续几年内被完善和发展，并且在工程上广泛被应用。
参考文献：
[1] 倪华.探究BIM技术在工程造价咨询业的运用[J].大科技，2020，363（07）：182.
[2]黄钰媛.分析BIM技术在市政道路与桥梁设计中的应用[J].建筑实践，2020，39（08）：128
[3] 方利胜.BIM技术在建筑智能化工程施工管理中的应用[J].建筑实践，2020，39（08）：189.
[4]许凯阳.BIM技术在房建工程施工中的研究及应用[J].建筑实践，2020，39（08）：294.