ＢＩＭ技術鐵路橋梁施工管理研究

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摘要：隨著我國鐵路橋梁工程建設的不斷發展，相關行業工作人員在工作過程中也在不斷創新工作模式，及時改進施工技術、學習先進的經驗以及技術，同時做好了施工質量管理等多方面工作，希望借此來有效提升鐵路橋梁施工質量，讓其得到更為良好的發展與進步。為了更好地促進我國鐵路橋梁施工管理質量得以提升，基于ＢＩＭ技術的鐵路橋梁施工管理及應用展開了探討。

關鍵詞：ＢＩＭ技術；鐵路橋梁；施工管理

１ＢＩＭ技術相關概述

１）可視化。ＢＩＭ技術可視化特點主要表現為其能夠實現三維化輸出，將復雜的工程圖紙統一表達，可以更加直觀且準確地將工程項目構造以及形態信息有效表達出來，不僅能夠節約人工成本，而且能在很大程度上提高工程項目信息準確性，對于整個工程項目質量與建設效率提升都起到一定的促進效果［１］。２）模擬性。ＢＩＭ技術在應用過程中還能在三維的角度對整個工程項目建設情況進行模擬，同時模擬施工進度計劃、施工過程，還能借助模型計算工程的施工成本、工程量以及對項目進入運營以及保修等多個階段進行模擬，從而更好地把握整個工程實施情況，做好質量控制與管理［２］。３）優化性。ＢＩＭ技術在應用過程中能將整個工程構建出相應的三維建筑信息模型，同時對混凝土構件的各種預埋件設計展開碰撞檢查，這樣能讓整個工程設計達到最優。此外，ＢＩＭ技術在使用過程中能有效解決鐵路橋梁工程設計過程中有可能出現的構筑物侵入限等問題。４）可出圖性?？紤]到實際工程之中不同參建方對工程項目信息有不一樣的需求，在應用ＢＩＭ技術后可借助于三維信息模型來幫助各個參建方獲得自己需要的信息，從而提升整個項目建設的準確性。

２鐵路橋梁施工質量影響因素

２．１施工規劃

在規劃過程中，若對施工材料性能以及參數沒有形成良好把握會出現細節失誤；此外，假設在施工規劃過程中，沒有事先規劃施工環節銜接以及具體問題處理措施，整個施工進度、質量控制效果也會受到影響。簡而言之，施工規劃不僅會直接影響施工效率，而且會對施工質量造成顯著影響，所以在鐵路橋梁施工管理時要做好施工規劃，合理規劃整個工程量、工程難度。

２．２施工驗收與評價

在鐵路橋梁施工管理過程中，施工驗收與評價也是對管理質量造成影響的重要部分，在工程質量控制過程中，為了發揮出施工驗收以及質量評價的價值，通常需要構建完整的評價體系，而且必須明確其中的評價項目，細化評價指標，這樣才能保證驗收質量，從而最大程度保障鐵路橋梁工程施工管理效率和質量。

３ＢＩＭ技術在鐵路橋梁工程鋼梁制造及建設管理中的應用

３．１在鋼梁制造中的應用

１）桿件管理。在鐵路橋梁施工過程中，應用ＢＩＭ技術通常需要構建出相應的模型，而模型之中的桿件管理則可以借助條形碼技術來管理整個生命周期，具體而言從出廠開始整個鋼構件都有其專屬的標識條形碼，其與ＢＩＭ模型形成一一對應的關系，在這一過程中施工相關人員在管理時可直接借助條形碼掃描來獲得桿件信息，包括時間、位置、技術參數、施工要求等，這樣就能準確判斷出桿件能否滿足拼裝施工要求，然后強化桿件管理。２）板材套料。板材面積使用程度能夠在一定程度上決定板材利用效率，在鐵路橋梁施工過程中，鋼梁制造之中的板材消耗工藝是否科學是十分重要的部分，在這一過程中借助ＢＩＭ模型可對材料信息、三維空間模型形成良好的把握，然后基于此制定出恰當的方案，并且在套料之中借助計算機技術來減少板材的消耗，這樣能在很大程度上減少剩余殘料引發的損耗，這也是提升板材使用效率的重要方法，能在一定程度上節約成本，提高經濟效益。３）鐵路鋼梁制造一體化?；冢拢桑图夹g協同設計的基礎能很好地創造設計出與制造協同的運行模式，同時覆蓋市場、工藝、設計、生產以及質量監控等多個環節，將ＢＩＭ模型數據信息與數字化機床對接起來，這個時候數據模型能夠轉化為數字化機床的工作命令代碼，減少因為人工轉化而造成的失誤，進一步提升加工制造過程的精準性。４）鋼構件數字化預拼裝。鐵路橋梁工程的鋼構件通常較為復雜，而且制造精度較高，構件之間需要具備較強的空間關系，所以通常借助預拼裝才能更好地滿足施工現狀實際訴求，在這一過程中，ＢＩＭ技術的有效應用能實現數字化預拼裝，而且不會受到各方面因素的限制，具有十分明顯的優勢。在這一過程中，使用三維數字攝影預測、掃描桿件尺寸，然后基于此來構建相應的模擬，并且將模擬構建放置于三維坐標系統之中來實現虛擬裝配，之后檢查各個連接點位置、孔距、間隙、釘孔重合率，這樣就能很好地實現數字化預拼裝，為之后施工順利實施打好基礎。

３．２建設管理中的應用

１）可視化交底。ＢＩＭ技術可視化交底是鐵路橋梁施工管理過程中十分重要的部分，傳統施工技術交底工作在實施過程中因為二維圖紙受到的限制較多，圖紙中的信息、意圖只能依賴文字、繪圖來實現，不同專業人員對圖紙的理解也會出現差異，這時對施工設計圖紙很有可能出現誤讀。應用ＢＩＭ技術可構建出相應的數據模型，而且模型具有立體化、可視化、全視角等特征，優化傳統技術交底工作，同時，可視化交底方式也可以借助視頻、指導書、三維立體示意圖等多種形式呈現出來。２）進度管理。ＢＩＭ技術在應用過程中能夠將整個鐵路橋梁施工進度、計劃以及氣體參數屬性結合在一起并且構建出４Ｄ模型，施工管理人員可直接觀察鐵路橋梁施工過程以及完成進度，從而很好地把握計劃與執行之間的偏差，然后基于實際情況調整與修正，把握好整個施工進度。３）成本管理。ＢＩＭ技術應用于鐵路橋梁施工管理中，還可以將工程時間進度信息與成本造價信息有效集合在一起構建出五維建筑信息模型，該模型能夠將工程造價信息、進度信息以及工程量等信息有效呈現出來，相關人員可以基于此對整個工程量進行統計，同時模擬出工程變化過程動態，做好整個工程的成本造價實時監控。４）材料設備管理。ＢＩＭ技術在應用過程中能提升材料設備的管理效率。材料質量與設備管理也會直接對工程質量造成影響，施工法規明確指出，一定要合理整理施工材料質量相關資料，同時將其與樣品一同交由監理單位審核。ＢＩＭ技術的應用能夠將整個鐵路橋梁施工材料信息完整且準確地記錄于模型中，而且將其關聯到相應的構件部位，這不僅能夠保障施工材料信息的準確性，而且便于相關人員查閱，從而提升整個工程建設質量和效率。５）施工過程質量管理。基于ＢＩＭ技術的鐵路橋梁施工管理還能對施工過程進行質量管理，具體而言將整個施工現場實際情況與ＢＩＭ模型進行對比分析，同時自動生成檢查信息關聯到構件，這對于后續質量復查也能提供良好的便利。尤其是對于施工技術與橋梁結構復雜的工程，要詳細記錄整個施工具體內容，合理使用結構化的ＢＩＭ數據，這樣才能確保施工質量。６）施工安全管理?；冢拢桑图夹g的安全管理能夠提前構建出相應的預警機制，對施工過程中可能出現的安全風險進行動態監測以及施工過程模擬，再使用針對性的手段進一步強化現場管理，從而減少安全事故的發生。

４ＢＩＭ技術在鐵路橋梁施工中的應用

４．１在工程規劃與決策階段中的應用

在橋梁建設初期，建設單位通常需要快速展開評估或者簡易規劃，具體包含場地選址分析、環境影響評估以及方案論證幾個方面，借助ＢＩＭ技術能夠迅速構建出地鐵橋梁評估模型，對橋梁整體進行分析，同時設定基地經緯位置、橋梁類型信息，構建出周邊環境模型，合理把握道路、植栽、地形、開放空間配置等。

４．２在工程設計階段中的應用

１）參數化建模。基于ＢＩＭ技術的鐵路橋梁施工還需要在工程設計階段進行參數化建模，在這一過程中可以按照橋梁局部構件在空間造型上的相似程度進行分析，再借助“骨架＋模板”的方式構建整個橋梁的三維模型，以搭積木的方式逐漸完善橋梁整體模型。在相同類型的積木構建過程中，則可以創建出一個通用模板，之后在模板之中設置距離、尺寸、材質以及可見性等屬性，然后借助對尺寸以及材料屬性的修改迅速構建出形狀相似、尺寸不同、材質不同的橋梁局部構件，以此為之后鐵路橋梁施工順利開展打好基礎。２）協同設計?；冢拢桑偷脑O計協同工作主要有以下方面：首先，同一階段同一專業之間的ＢＩＭ協同；其次，同一階段不同專業相互之間的ＢＩＭ協同；最后，設計階段不同階段的ＢＩＭ協同。此外，考慮到協同設計中協同方式本身十分多樣，可以在這一過程中使用文件集成協同、文件鏈接協同或者中心文件協同等方式。３）碰撞檢查。基于ＢＩＭ技術的鐵路橋梁施工管理還需要做好碰撞檢查，這樣才能有效提升施工質量。目前橋梁工程碰撞主要有以下幾種：①普通鋼筋與普通鋼筋之間的碰撞沖突；②普通鋼筋與預應力管道之間的沖突；③各類鋼筋與預埋支撐架之間的碰撞沖突；第四，支架桿件之間的碰撞沖突等。對于上述碰撞沖突，可以借助ＢＩＭ技術來對其進行檢查，之后結合實際情況調整與修改，確保模型不再有沖突。４）工程量計算。借助ＢＩＭ技術來輔助工程量計算，能在很大程度上降低整個計算工作強度，在這一過程中先借助軟件自動統計功能來計算，然后基于相關數據及時調整與優化。５）二維出圖。ＢＩＭ技術在應用過程中還能在很大程度上提高生成二維視圖的出圖效率。傳統二維平面出圖只能滿足一些簡單的橋梁施工需求，可是在社會不斷發展的環境下，鐵路橋梁施工要求也在不斷提升，這個時候橋梁空間造型以及局部構件復雜程度也有了明顯提升，二維平面圖無法滿足現如今橋梁構件空間造型訴求。而ＢＩＭ技術的有效應用可以在完成三維建模之后直接出圖，從而有效減少工作量。

４．３在工程施工階段中的應用

１）三維技術交底。ＢＩＭ技術的有效應用能以動畫形式將整個工程方案進行動態化演示，同時將施工方案數據以及信息以模型的方式呈現出來，這種三維技術交底的方式能夠讓施工人員更加直觀地了解自身工作范圍和技術要求，同時便于之后的施工管理工作，從而最大程度實現整個施工的有效管理與質量提升。２）施工模擬。ＢＩＭ技術在應用過程中能對整個施工過程進行有效模擬，能良好把握整個施工進度、施工材料應用等內容，施工人員也能從復雜抽象的圖表中及時解放出來，并且對整個施工重難點形成有效預測和解決，優化整個施工方案、合理把控可能存在的沖突與問題，從而為工作效率提升、施工管理質量提升打好基礎。３）工程質量管理。工程質量是工程管理中的重點，基于ＢＩＭ技術的質量管理能夠依賴于信息流轉的增強來提升質量管理效率，同時保證質量信息的完整性，讓信息傳遞變得更加及時且準確，進而更好地把握工程實施質量［３］。４）物料管理。傳統物料管理模式大多交由相關人員實地負責，但是因為施工現場本身十分多樣，所以加大了管理的難度，很容易引發現場擠壓、延誤工期等情況。ＢＩＭ技術的有效應用則能很好地解決上述問題，其作為一種信息技術，能夠將整個工程項目的信息有效整合在一起，并且以三維模型的方式呈現出來，然后很好地把握施工過程中需要使用到的物料，從而進行合理管理。

４．４在工程運營維護階段中的應用

項目建成之后，運營維護階段的管理也十分重要，基于ＢＩＭ技術的運用管理能夠從依照物理設施構建的可視化、精準的虛擬模型中有效檢索信息，然后基于相關信息來制定出科學且合理的維護方案，同時做好定期維護，提高工程質量和使用壽命。

５結束語

在鐵路橋梁施工過程中，傳統施工管理方式明顯具有較大局限性，在建筑行業信息化技術不斷發展的時代背景之下，ＢＩＭ技術受到的關注度也在不斷提升，將其應用于鐵路橋梁施工管理之中能夠起到良好的管理效果，有效解決傳統施工管理工作中存在的各個專業無法有效溝通與配合的局限性，同時對整個工程項目建設起到信息化、可視化管理的效果，從而最大程度保障施工質量信息的完整性與準確性，促進工程項目施工質量得到提升。

參考文獻：

［１］劉彬．ＢＩＭ技術在高速鐵路斜拉橋施工中的應用［Ｊ］．建筑安全，２０１９，３４（１）：２７－２９．

［２］李發軍．基于ＢＩＭ技術的鐵路橋梁施工管理及應用研究［Ｄ］．石家莊：石家莊鐵道大學，２０１９．

［３］馬文卓，董娜．ＢＩＭ在施工管理中的應用研究［Ｊ］．工程經濟，２０１７，２７（１）：５３－５５．

作者：劉家富 單位：北京鐵研建設監理有限責任公司