BIM技術(shù)案例分享：BIM技術(shù)在伍家崗長江大橋施工中的應(yīng)用

1、項目概述

伍家崗長江大橋是宜昌構(gòu)建一江兩岸發(fā)展新格局，深度推進江南整體開發(fā)，打造區(qū)域商務(wù)中心的重點工程，總投資33.66億元。項目主線全長2.813公里，南起江城大道，跨長江、越伍臨路，后止于花溪路，在起點及跨伍臨路處分別設(shè)置艾家互通、伍臨路互通。主橋主跨為1160米正交異性橋面板鋼箱梁懸索橋，橋?qū)?1.5米，實現(xiàn)一跨過長江。主塔為門形框架結(jié)構(gòu)，錨碇形式為北岸隧道錨、南岸隧道錨。

伍家崗長江大橋建成通車后，將實現(xiàn)城區(qū)中環(huán)閉環(huán)，內(nèi)中外三環(huán)真正成形，構(gòu)建宜昌"三縱五橫"快速路網(wǎng)格局，對拓展城市骨架，完善城市路網(wǎng)布局，推進宜昌現(xiàn)代化特大城市和長江中上游區(qū)域性中心城市建設(shè)有著十分重要的意義。

2、BIM應(yīng)用背景

近年來，BIM技術(shù)理論和技術(shù)發(fā)展正處于一個快速發(fā)展期，在建筑工程領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，在橋梁工程中的應(yīng)用也越來越受到關(guān)注，重慶永川長江大橋、肇慶閱江大橋、飛云江跨海大橋、卡塔爾多哈大橋等重點橋梁工程也從設(shè)計施工一體化、復(fù)雜節(jié)點深化設(shè)計、碰撞校核、方案比選、三維可視化交底、工期模擬、管理運維平臺等方面開展了有益的探索與實踐。BIM技術(shù)在橋梁領(lǐng)域?qū)儆诘湫蛯I(yè)化應(yīng)用，需結(jié)合橋梁工程的特點開展相關(guān)的平臺選型、建模標(biāo)準(zhǔn)、流程，特別是應(yīng)用價值落地方面的研究工作。相較于建筑工程，橋梁工程一般以結(jié)構(gòu)設(shè)計為主，涉及的其他專業(yè)相對較少，構(gòu)件形狀及受力行為比較復(fù)雜，建造方法、工藝及流程對結(jié)構(gòu)受力有很大的影響，同時橋梁工程的使用環(huán)境條件相對惡劣，后期運維重點關(guān)心的是結(jié)構(gòu)安全及耐久性問題。

3、BIM應(yīng)用目的

本項目施工采用BIM管理技術(shù)，主要是借鑒現(xiàn)有施工行業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用，從而建立一套符合橋梁施工現(xiàn)場實際業(yè)務(wù)管控需要的BIM應(yīng)用模式，提高項目建設(shè)質(zhì)量和精細化管理水平。

4、BIM現(xiàn)場應(yīng)用

4.1協(xié)同作業(yè)

橋梁工程項目管理中參與單位眾多，建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位等相關(guān)主體需要相互協(xié)調(diào)配合，工作過程中交叉工作眾多，增加了溝通協(xié)調(diào)難度，制約了工程項目質(zhì)量、進度和費用的提高。通過以BIM技術(shù)為中心的項目管理云端平臺，可以大大提高各參建方的溝通效率，提高項目管理決策能力。

4.2進度模擬

橋梁施工相關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件較多，施工工序也比較復(fù)雜，同時橋梁施工項目管理是一個實時變化的動態(tài)過程。傳統(tǒng)被動管理模式已不適用于橋梁施工的項目管理過程。而BIM技術(shù)可以建立施工過程各階段的三維模型，使得施工過程的管理更加精細，讓施工管理人員進更為合理的決策與安排。

利用BIM技術(shù)將施工進度與三維模型相結(jié)合，模擬橋梁的整個施工過程和施工進度，實際進度和計劃進度之間的不同可以非常直觀的展示出來，方便項目管理人員根據(jù)進度偏差調(diào)整現(xiàn)場生產(chǎn)部署。另外，利用無人機航拍技術(shù)實時掌握施工現(xiàn)場的實際進度，在進度控制的管理中把每天的航拍情況與模型中的進度進行反饋和比較。

4.3施工模擬動畫

一些危險性比較大的工程使用三維模型進行仿真模擬，橋墩墩身施工過程中模板吊裝過程中，模板會發(fā)生擺動，當(dāng)模板擺動幅度較大時，就會對現(xiàn)場人員造成較大威脅，利用BIM技術(shù)進行仿真，可以保證現(xiàn)場人員人身安全。在對墩身進行仿真施工過程中，還可以使用REVIT軟件對施工安全性進行辨認，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的不合理現(xiàn)象，當(dāng)操作人員存在作業(yè)困難且可能出現(xiàn)墜落危險時，及時調(diào)整三角支架平臺。

4.4可視化交底

在橋梁工程中，主塔內(nèi)部預(yù)埋件種類較多(如檢查梯、電梯、輸送管和塔吊固定預(yù)埋件等)，以三維模型的形式直觀顯現(xiàn)出來，便于施工前對工人進行交底工作，更加直觀，更加形象。

結(jié)合直觀的施工方案模擬動畫及三維效果圖，對工程管理人員及操作人員就關(guān)鍵部位設(shè)施進行三維可視化交底，避免對圖紙及技術(shù)方案的錯誤理解從而造成的錯誤施工，同時，節(jié)省看圖時間，提高共同的認知度，提高溝通效率，確保工序準(zhǔn)確有序的開展。

4.5碰撞檢查

伍家崗長江大橋主塔結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)部鋼筋密集，外側(cè)還有勁性骨架作為支撐、各種預(yù)埋件、波紋管等構(gòu)件定位精度要求。傳統(tǒng)施工管理中二維平面圖紙很難發(fā)現(xiàn)不同構(gòu)件間的碰撞問題，由此引發(fā)返工造成極大的成本浪費與工期延誤。利用BIM軟件，設(shè)置相應(yīng)的碰撞檢查規(guī)則，可以快速找出符合碰撞檢查條件的碰撞點，并生成碰撞報告，從而提前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部碰撞問題，達到對設(shè)計圖紙的三維校審效果，避免工期延誤或返工。

4.6工程量統(tǒng)計

伍家崗項目隧道錨為前小后大的楔形結(jié)構(gòu)，軸線傾角40°。按照實際施工節(jié)段劃分對項目進行三維建模，解決傳統(tǒng)手算難以快速準(zhǔn)確統(tǒng)計大體積混凝土施工實際工程量的問題，輔助項目做工程量管控和預(yù)結(jié)算。同時，利用BIM技術(shù)可以更加精細的管理施工材料、施工機械、施工人員，提高人、材、機的利用率。比如通過BIM模型可以隨時讀取橋梁施工過程中的各部位、各階段相應(yīng)的鋼筋用量和混凝土量，進行數(shù)字化下料，為限額領(lǐng)料提供技術(shù)參考，便于節(jié)約成本、節(jié)約資源。

4.7檢測監(jiān)控系統(tǒng)對接

將三維模型與各監(jiān)測點結(jié)合，并設(shè)置不同類型的傳感器，與監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，三維直觀展示監(jiān)測過程的應(yīng)力變化。通過將BIM模型與三局自主研發(fā)的智能監(jiān)控平臺相關(guān)聯(lián)，實時接收各類運行參數(shù)并進行展示、預(yù)警，遠程實時監(jiān)測平臺運行狀態(tài)，為平臺健康安全運行保駕護航。

4.8臨時構(gòu)件設(shè)計指導(dǎo)施工

伍家崗項目依托三局的超高層施工平臺技術(shù)優(yōu)勢，自主研發(fā)適用于橋塔施工的專屬施工平臺—“整體式自適應(yīng)雙模板施工平臺”，受到社會各界的廣泛關(guān)注。項目根據(jù)自適應(yīng)雙模板施工平臺施工方案及相關(guān)設(shè)計圖紙、規(guī)范等資料，對自適應(yīng)雙模板施工平臺模架系統(tǒng)進行三維建模，結(jié)合塔吊吊重性能、施工節(jié)段劃分、雙模板循環(huán)作業(yè)、施工作業(yè)安全等因素綜合分析，驗證模架系統(tǒng)各節(jié)段施工工況，優(yōu)化形成最終現(xiàn)場使用的模架系統(tǒng)。

將三維模型導(dǎo)入MIDAS、solidwork等結(jié)構(gòu)驗算軟件，分別進行模架結(jié)構(gòu)總體計算、框架局部驗算、支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算、液壓系統(tǒng)計算、塔柱結(jié)構(gòu)計算、模板計算。對結(jié)構(gòu)自重、施工荷載、堆載、風(fēng)荷載等方面反復(fù)驗證，各項目指標(biāo)均滿足現(xiàn)場施工要求。

最后，利用三維模型對模架系統(tǒng)各組成部分正向輸出立面、剖面、節(jié)點詳圖等二維圖紙，通過模型指導(dǎo)工廠加工下料。結(jié)合三維安裝詳圖及施工工藝模擬，指導(dǎo)現(xiàn)場模架系統(tǒng)安裝和頂升運行。

5、總結(jié)

目前國內(nèi)BIM技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，在橋梁工程領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越受到關(guān)注。本項目通過碰撞檢測、工程量校核統(tǒng)計、可視化交底、進度模擬等方面的應(yīng)用，給項目帶來了比較大的收益，體現(xiàn)了其應(yīng)用價值，得到了業(yè)主及其它參建方的認可?；?BIM 技術(shù)在橋梁施工中為新時期的項目管理提供了新的思路， 打破了傳統(tǒng)的施工作業(yè)模式， 促進了施工過程中信息的共享與傳遞，改變了工程業(yè)以往的施工管理方式，在未來必將發(fā)揮它的潛在價值。

BIM模型在施工過程中的應(yīng)用可全面提升工程造價行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準(zhǔn)度的完成工程量計算工作。以上內(nèi)容就是“BIM技術(shù)案例分享：BIM技術(shù)在伍家崗長江大橋施工中的應(yīng)用”，更多BIM熱點資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號“BIM實訓(xùn)”，也可點擊下方免費下載領(lǐng)取精品學(xué)習(xí)資料。