刘燕
重庆工程职业技术学院 重庆市 400000
摘要:建筑信息模型(Building Information Model, BIM),是对设施物理和功能特性的数字化表达,通过数字信息的有效传递,可将信息资源迅速共享,方便在全生命周期内做出各种决策[1]。利用BIM对建筑的整体性能进行评估,在结构设计中已成为一种全球趋势,大量的工程设计人员和施工单位通过BIM模型进行设计和施工运维。
关键词:BIM;桥梁施工;应用研究
引言
利用BIM技术能够将桥梁施工监控过程的数据、资源等信息完整呈现出来,将参建各方整合在一起,共享施工监控过程。BIM技术不仅可以提高施工监控的效率,同时还能保证施工监控现场的安全,为桥梁建设行业产业升级和高质量发展提供了可靠手段。
1BIM的基本概念
BIM是Building Information Modeling的缩写,大多翻译为“建筑信息模型”。业内人士普遍同意该词最早源于2002年发表的文章“Comparing pommes and naran jas”,该词十分形象并逐渐被其他行业专家采用,其原始的意义被行业专家不断讨论及形象化、丰富化,已经并不属于个人创造。
2BIM在桥梁施工中的应用现状
BIM技术已经成为建筑设计和施工中的重要工具,并且发挥了显著的作用。随着我国交通建设的不断推进,越来越多地理条件复杂的地区开始进行桥梁施工建设,由于施工区域地理环境限制,很多桥梁工程施工难度较大,而BIM技术的应用极大减小了施工难度,促进了桥梁施工质量和安全性的提升。同时,国家有关部门也出台了相关政策推动建筑行业信息化水平的提升。在这一背景下,BIM技术在桥梁施工监控中发挥了巨大的作用,但是仍然需要进一步的推广普及。
3BIM技术的优势和应用特点
BIM技术的优势和应用特点具体体现在以下方面:(1)参数化。在应用BIM技术的过程中,根据参数化要点做好建模工作,确保各项信息衔接操作的有效性,在一次创建后可以进行重复使用,在某一过程遇到问题的情况下,只需要对部分内容进行修改,就能够做好智能化联动操作。(2)可视化。在桥梁工程运行过程中,BIM技术能够对全过程进行可视化操作,操作要点主要体现在桥梁梁体内部结构、施工方案、具体施工技术等方面。(3)节省成本。BIM技术的有效应用,可以满足施工设计方案要求,在施工操作过程中准确控制成本,并建立完善的运算体系,估算所需成本,确保资源配置的合理性。(4)加快工程进度。BIM技术的应用根据施工方案要求,有效调整施工进度,确保项目进行的协调性。桥梁工程施工周期长、施工环境较为恶劣、施工环节复杂,在施工过程中容易出现各种各样的问题,导致施工进度延误,难以如期完工。而且BIM技术可以对施工中的各项数据信息进行集成,并形成三维模型,还可以通过调整参数模拟施工情况,有助于设计人员在完成设计后对方案进行测试和优化,也能够更加直观地体现出设计中的缺点和施工中的不足之处,通过BIM技术预测施工发展还有助于避免出现施工安全问题。
4BIM技术在桥梁工程设计中的应用
4.1数字化施工
应用BIM中的桥梁模型,既可以直接服务于桥梁施工的各个环节,也可以为桥梁施工中各参与方建立起沟通的渠道,对施工过程中产生的相关数据信息进行获取、交换、加工。通过BIM与数字化的部署以及两者的结合,使施工方与加工方可以做到双方信息传递的实时性和准确性;对于常见构建加工信息的高度共享,可最大化提高部署效率;构建按时按质量生产、安装的一体化运作,使整个桥梁的施工得到有效的管控。
4.2施工方案拟定与优化
BIM技术能够提供全面、详细的桥梁信息模型,桥梁结构与施工模式之间的联系十分密切,在施工方式发生变化时,桥梁配筋、形态都会改变。在施工方案拟定、优化时,设计人员需要应用BIM技术,在施工阶段针对各个环节进行模拟,充分控制桥梁施工过程[2]。例如,在桥梁工程施工过程中,设计人员可以利用有限元模型,针对桥梁结构的安全性进行分析,呈现各项施工方式的差异性和复杂性,以此为基础合理编写施工方案,为后续桥梁工程施工的有序进行提供支持,提升施工的整体质量和效率。
4.3?一体化协作
在桥梁施工过程中,运用BIM技术可实现协同一体化作业,保证施工科学合理化,是提升桥梁工程中各环节效率的重要手段。BIM一体化协作功能的应用,主要体现在桥梁施工过程中各参与方的分工合作以及传递相关联的数据,从而达到一体化作业的目的,极大提升桥梁施工的运作管理水平。在项目施工过程中,某一事项会关联到多个参与方,如施工方案的变更由设计方、建设方和施工方直接管理,当施工方案有任何变动,通过BIM一体化协作功能,其他参与方会根据约定流程,第一时间处理因施工方案变更带来的相关工作的变动。
4.4运维阶段
BIM技术的引进改变了我国桥梁项目的施工建设方式,特别是在桥梁的运营维护阶段运用BIM技术,桥梁运营管理人员可以通过实时分析桥梁的数据信息,制订更优化的运营方案,在桥梁安全使用的前提下降低成本,还能监测桥梁的耗能情况,评估桥梁的使用寿命。但是我国目前在桥梁运营维护阶段较少使用BIM技术,尽管对BIM技术在桥梁的运营维护阶段中出现的各种问题进行了深入分析与研究,在BIM技术使用和规范管理等方面仍然存在难以攻破的难题。国内BIM技术在桥梁工程的应用还不成熟,缺乏大量经验,因此在运营维护阶段,为更好地利用BIM技术,应加大对BIM技术的研究力度,攻破目前存在的难题,发挥BIM技术在运营维护阶段的最大价值与优势。
4.5构建施工监控的管理平台
企业应积极进行统一的管理平台的开发,根据施工现场实际情况的施工设计等内容,借助BIM技术构建统一的管理平台,使各部门、单位可以通过统一的管理平台上传和获取桥梁模型和数据信息,以此为基础进行智能终端App的开发。在此过程中,一方面要在桥梁结构上设置传感器,为应力、标高测量提供便利,并将测量结果上传到管理平台。另一方面,要在管理平台上设置自动报警程序,当检测结果出现异常数据,超出设置的安全范围时,自动报警程序将会启动,及时对监控管理人员发出警示,以便设计人员及时改进施工方案,保证实际施工符合设计图纸和施工方案要求,确保桥梁工程的整体质量和安全性,延长桥梁运营寿命。其中要特别关注的一项工作内容就是对传感器开展编码。为了将模型和监测数据一一对应,使BIM技术的模型呈现出更好的可视化效果,应结合传感器的位置和功用开展编码工作。编码时应采取固定的方法和模式,以便编码和数据能够更好地被计算机处理。传感器编码必须具备规律性并且一一对应,不能出现重复的现象,否则计算机将无法准确识别编码对象,难以确定数据的正确含义。另外,还必须保证编码能够正确识别,并在管理平台上校准传感器信息。
结束语
综上所述,在现阶段桥梁设计中,BIM技术是一项新技术,在实际应用中表现出很多优势。随着BIM技术的广泛应用,其功能也在不断完善,在未来建筑行业发展中将成为一项关键技术。通过BIM技术在桥梁施工阶段的应用研究,实现为BIM应用的各参与方带来工作效率的提升和技术水平的提高。同时对于建设方最关心的工程造价、工程质量、工程期限是否符合规范等相关事项,BIM体现出巨大的优势。
参考文献
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[4]岳琳方.基于BIM的公路桥梁设计探讨[J].中华建设,2019(03):166-167.
[5]印亚俊.BIM虚拟施工技术在桥梁工程中的应用[J].建筑,2019(06):77-78.
基金项目:重庆工程职业技术学院科研项目(KJB21)
作者简介:刘燕(1985-),女,四川宜宾人,硕士,副教授,研究方向:建筑工程技术,BIM技术