橋梁施工存在施工環(huán)境復(fù)雜、施工周期長、設(shè)計復(fù)雜、構(gòu)件繁多,體積龐大等諸多問題,BIM的應(yīng)用在逐步緩解這些問題。我們就來看看BIM在橋梁工程施工中的運(yùn)用。
1.BIM建模
根據(jù)二維的設(shè)計圖紙,依照國家和地方相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),利用BIM技術(shù)創(chuàng)建橋梁三維模型,建立的三維模型具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等優(yōu)點,同時該模型反映了設(shè)計師的設(shè)計思想和工作成果。反映出設(shè)計院交付的成果的質(zhì)量和深度,對其成果質(zhì)量和水平能夠起到客觀反映。
根據(jù)模型,形成對二維圖紙中的設(shè)計錯誤,信息不完整、設(shè)計描述錯誤等明顯錯誤的報告,對二維圖紙的質(zhì)量進(jìn)行客觀評價,同時通過橋梁的BIM模型進(jìn)行橋梁深化設(shè)計。
2.BIM設(shè)計方案對比
由于橋梁工程地質(zhì)、環(huán)境、人文比較復(fù)雜,選擇一個好的設(shè)計方案顯得非常重要。傳統(tǒng)二維設(shè)計方法和多人協(xié)同工作專業(yè)分工的模式,從表面形式來看,設(shè)計師通過二維的圖紙來表達(dá)三維的結(jié)構(gòu)形式,而缺少結(jié)構(gòu)的三維模型,除了容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的表達(dá)的不夠清楚外,還常常出現(xiàn)繪圖的錯誤,這些限制導(dǎo)致了施工圖紙設(shè)計深度不夠。而BIM技術(shù)提供了非常好的解決方案,三維模型具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等優(yōu)點,基于其特性,將BIM技術(shù)應(yīng)用于工程的實際施工。同時BIM可使結(jié)構(gòu)與地質(zhì)、環(huán)境、相結(jié)合,很好的為設(shè)計人員提供設(shè)計選擇方案。
3.協(xié)助設(shè)計
二維的設(shè)計圖紙不能精細(xì)地表達(dá)各個復(fù)雜節(jié)點的對接,而BIM可以建立對應(yīng)的族,通過族精細(xì)的表現(xiàn)復(fù)雜節(jié)點,從而優(yōu)化設(shè)計,讓施工更加明了。
4.臨時工程的建立
橋梁設(shè)計位置一般周邊環(huán)境比較復(fù)雜,臨時結(jié)構(gòu)較多,傳統(tǒng)的二維設(shè)計圖紙不能很好地表達(dá)臨時工程,只能作為施工的參考,而BIM模型可以體現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)與周邊環(huán)境的情況,根據(jù)實際情況建立臨時工程,很好的解決了臨時工程建立的不到位,帶來后期施工困難。
5.圖紙會審
將各個專業(yè)BIM模型整合起來,形成一個完整的BIM模型。通過BIM模型支持業(yè)主、監(jiān)理、施工以及設(shè)計院對設(shè)計圖紙進(jìn)行會審。
基于BIM的圖紙會審是在三維模型中進(jìn)行的,各工程構(gòu)件之間的空間關(guān)系一目了然,通過軟件的碰撞檢查功能進(jìn)行檢查,可以很直觀地發(fā)現(xiàn)圖紙不合理的地方。
基于BIM模型的圖紙會審,高效,準(zhǔn)確,準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)設(shè)計成果中的內(nèi)容缺漏、表述不清、相互矛盾等問題,供各方提出問題并討論優(yōu)化優(yōu)化方案。
6.綜合管線優(yōu)化與深化
綜合協(xié)調(diào)各專業(yè)之間的矛盾,統(tǒng)籌安排管線的空間位置及排布,制作管線綜合平面圖、剖面圖、節(jié)點三維示意圖等深化圖紙,以避免空間沖突,盡可能減少碰撞,嚴(yán)格控制錯誤傳遞到施工階段。提升設(shè)計凈空、減少施工返工、提高工作效率和質(zhì)量、加快施工進(jìn)度。
7.漫游動畫
通過在三維模型中進(jìn)行漫游審查,以第三人的視角對模型內(nèi)部進(jìn)行查看。對BIM模型進(jìn)行渲染處理,用較低的成本更快速的制作更真實的動畫,對空間進(jìn)行內(nèi)部漫游動畫制作輔助項目宣傳展示和匯報。
通過漫游、動畫等形式提供身臨其境的視覺、空間感受。及時發(fā)現(xiàn)不易察覺的設(shè)計缺陷或問題,加強(qiáng)事前控制,減少不必要的損失,有利于設(shè)計與管理人員對設(shè)計方案進(jìn)行輔助設(shè)計與方案評審,加快報批工作。
8.預(yù)留洞檢查
在橋梁工程中,綜合管線在水平方向從一個空間通到另一個空間時,需要預(yù)埋位置。構(gòu)件預(yù)埋位置不當(dāng),會嚴(yán)重影響橋梁后續(xù)施工及橋梁結(jié)構(gòu)受力及外觀,所以精準(zhǔn)定位顯得尤為重要,而BIM可以很好的解決這個問題。
管線預(yù)留預(yù)埋孔洞設(shè)計是利用BIM模型,在設(shè)計優(yōu)化深化后的BIM模型基礎(chǔ)上,把管線構(gòu)件精確位置在二維施工圖上標(biāo)識出來,生成專門的管線預(yù)留預(yù)埋孔洞設(shè)計圖紙,由施工單位在進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工時,一次性把將來管線穿過的孔洞留下來,這些孔洞可在管線安裝施工時直接使用。管線預(yù)留預(yù)埋孔洞避免了結(jié)構(gòu)施工中定位不精確,導(dǎo)致二次開口,避免結(jié)構(gòu)受到破壞,提高了施工工作效率和質(zhì)量。
9.凈高分析
利用BIM橋梁模型,對橋面凈高控制要求區(qū)域進(jìn)行凈高分析,從而確定凈空高度,編制整體凈高分析圖和凈高分析報告,提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計不滿足要求位置并采取措施優(yōu)化凈高,保障橋孔符合通航要求。
10.碰撞檢查
利用BIM模型的碰撞檢查各專業(yè)設(shè)備之間的碰撞、管線與橋梁結(jié)構(gòu)部分的碰撞以及橋梁結(jié)構(gòu)本身的碰撞,通過碰撞檢查系統(tǒng)整個專業(yè)模型并自動查找出模型中的碰撞點,生成需要的碰撞檢查報告
通過BIM的碰撞檢測、信息化等特點,結(jié)合工程實際,對工程的施工工藝及施工難點進(jìn)行解決把各個專業(yè)BIM模型進(jìn)行合并,在施工之前,進(jìn)行各專業(yè)設(shè)計圖紙檢查,提前發(fā)現(xiàn)圖紙問題,查找結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)、綜合管線與結(jié)構(gòu)、鋼筋與預(yù)埋管線的沖突,及時發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并施工之前進(jìn)行設(shè)計調(diào)整,減少設(shè)計圖紙自身錯誤或者沖突導(dǎo)致的工程變更。
11.車輛通行模擬
將已完成道路、橋梁BIM模型,導(dǎo)入模擬軟件中,通過交互式操作,檢驗車輛通行過程中可能存在的障礙干擾,如∶校核轉(zhuǎn)彎半徑、坡度和凈高,體驗道路標(biāo)識、指引是否明顯、出入口設(shè)置是否合理等。
12.交通疏解模擬
通過對道路、橋梁交通疏解方案,進(jìn)行交通疏解模擬,達(dá)到安全文明施工,將車輛通行、市民正常出行的影響降低到最低,保障施工有序進(jìn)行。
13.BIM算量
基于BIM模型,計算出清單和定額工程量進(jìn)行工程量計算分析,快速輸出計算結(jié)果,生成工程量清單,從而檢查和發(fā)現(xiàn)造價咨詢成果問題,避免漏算錯算,為工程工程結(jié)算和竣工決算等成本工作提供有力支持。