BIM技術(shù)案例分享：BIM在云南浪灘坡特大橋施工中的應(yīng)用

Part 01 工程概況

浪灘坡特大橋位于云南省紅河州境內(nèi)，屬紅河州元江—蔓耗高速公路( 紅河段) 項(xiàng)目的控制性工程。主橋橋型為雙塔混凝土矮塔斜拉橋，跨徑布置為( 136+240+136) m。主梁為單箱三室斜腹板變截面箱梁，根部梁高為 8. 2m，端部等截面段梁高為4m，采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，設(shè)縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力。主塔采用 等 截 面 矩 形實(shí)心斷面，平 面 尺 寸 為 6m ×2. 6m，橋面以上塔高 44m。斜拉索為單索面，雙排布置在中央分隔帶上，全橋共采用 4×12 對(duì)斜拉索。

Part 02 施工難點(diǎn)分析

1) 浪灘坡特大橋位于山間溝谷地段，地形起伏大，斜坡較陡，下伏基巖風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體完整性差，施工操作空間少，大型機(jī)械難以入場(chǎng)。另外，橋址區(qū)中部水位較高，水位變化較大，3，4 號(hào)橋墩距江邊 2～3m，對(duì)主墩樁基承臺(tái)施工影響較大，嚴(yán)苛的自然條件既不利于橋梁基礎(chǔ)和墩身施工，也給施工場(chǎng)地布置帶來很大難題。

2) 施工項(xiàng)目中，一般材料成本占項(xiàng)目總造價(jià)的60% ～ 70%，因此，施工項(xiàng)目在生產(chǎn)材料采購、使用、回收等方面尤為重要。浪灘坡特大橋施工體量大，鋼筋、混凝土需求量大，僅主梁混凝土需求量達(dá)21 145. 5m3，這給現(xiàn)場(chǎng)材料管理帶來很大難題。

3) 浪灘坡特大橋主梁采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，設(shè)縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力工程和鋼筋工程穿插施工，施工難度大。

4) 浪灘坡特大橋主塔采用矩形實(shí)心斷面，平面尺寸為 6m×2. 6m，橋面以上塔高 44m。全橋共采用4×12 對(duì)斜拉索。索鞍安裝精度要求為: 管口高程允許偏差為±10mm、管口坐標(biāo)允許偏差為±10mm，精度要求較高，施工難度較大。針對(duì)以上 4 個(gè)施工難點(diǎn)，本項(xiàng)目采用 BIM 技術(shù)，深入發(fā)掘 BIM 技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用價(jià)值。

Part 03 BIM 技術(shù)在浪灘坡特大橋施工中的應(yīng)用

3. 1 BIM 模型構(gòu)建

1) 地形模型構(gòu)建 根據(jù)地質(zhì)勘察單位提供的數(shù)據(jù)或設(shè)計(jì)單位提供的施工圖，利用 Civil 3D，構(gòu)建具有高程信息的高精度三維地形模型。

2) 全橋模型及其他細(xì)部模型構(gòu)建 根據(jù)施工圖大樣，在 Revit 中建立包括樁基礎(chǔ)、承臺(tái)、橋墩、箱梁、T 梁、橋臺(tái)和橋塔等大型構(gòu)件及鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道、斜拉索和防護(hù)欄桿等細(xì)部構(gòu)件。

3) 模型整合 在 Revit 軟件中，通過鏈接形式將創(chuàng)建好的地形、主橋及其他細(xì)部構(gòu)件進(jìn)行整合，得到完整的浪灘坡特大橋模型。

3. 2 BIM 技術(shù)應(yīng)用

3. 2. 1 現(xiàn)場(chǎng)臨建設(shè)施方案深化和優(yōu)化

在 Revit 軟件中，基于已建地形和橋梁模型，借助安全文明施工 BIM 企業(yè)族庫，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)臨建方案，通過對(duì)鋼筋加工場(chǎng)、生活區(qū)、辦公區(qū)、施工道路、大型施工機(jī)械進(jìn)出場(chǎng)路線等設(shè)施的合理排布，明確塔式起重機(jī)與橋梁的三維空間位置，減少材料二次搬運(yùn)，合理規(guī)劃施工路線，使現(xiàn)場(chǎng)布置方案更合理、安全，減少實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)踏勘工作量，提高工作效率。

優(yōu)化后的現(xiàn)場(chǎng)臨建設(shè)施方案為: 在 3，4 號(hào)墩附近設(shè)置鋼筋加工棚，每個(gè)鋼筋加工棚面積為 1 700m2，鋼筋加工區(qū)采用型鋼搭設(shè)，頂棚采用彩鋼瓦，保證不漏雨，棚內(nèi)設(shè)置移動(dòng)桁架便于吊裝鋼筋，并設(shè)置排水設(shè)施; 施工便道修建至橋墩位置，滿足起重機(jī)、鋼筋運(yùn)輸車、混凝土運(yùn)輸車等重型車輛通行; 水面上通過浮筒制作的浮橋連接 3，4 號(hào)墩，保證人員通行。

將建立好的施工現(xiàn)場(chǎng)布置模型從 Revit 通過插件導(dǎo)入 Enscape 中，可真實(shí)地再現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)，并可在其中 漫 游，實(shí)現(xiàn)可視化施工。

3. 2. 2 工程量統(tǒng)計(jì)

傳統(tǒng)工程量統(tǒng)計(jì)主要依賴手工和各類辦公軟件輔助計(jì)算，施工人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行各類構(gòu)件信息的提取和分析，最終整理出有價(jià)值的工程量信息。計(jì)算過程中，易受多種因素影響，計(jì)算結(jié)果與個(gè)人對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的理解、施工經(jīng)驗(yàn)、計(jì)算能力有關(guān)，準(zhǔn)確性很難得到保證。本項(xiàng)目在深刻理解設(shè)計(jì)施工圖的基礎(chǔ)上，對(duì)樁基、承臺(tái)、橋墩、箱梁等混凝土構(gòu)件進(jìn)行精確建模，再根據(jù)基礎(chǔ)、墩身、梁部等構(gòu)造物在不同施工階段結(jié)合項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃統(tǒng)計(jì)出各施工階段的材料需求量。

該項(xiàng)工作依托 Revit 能自動(dòng)提取構(gòu)件尺寸，計(jì)算構(gòu)件工程量并生成構(gòu)件明細(xì)表/數(shù)量，該項(xiàng)操作簡(jiǎn)便，生成工程量明細(xì)表應(yīng)用靈活，計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)施工工程量幾乎一致，有利于項(xiàng)目實(shí)際施工成本控制，提高工作效率。

3. 2. 3 碰撞檢查

橋梁施工中，涉及碰撞的位置主要集中在鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道和其他預(yù)埋件之間。通過碰撞檢查，可提前發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)過程中多專業(yè)之間的沖突現(xiàn)象，從而通過碰撞報(bào)告來優(yōu)化指導(dǎo)實(shí)際施工，避免由于設(shè)計(jì)不當(dāng)所產(chǎn)生的損失。

將 Revit 建立的模型導(dǎo)入 Navisworks，實(shí)現(xiàn)模型整合。進(jìn)入 Clash Detective 界面，點(diǎn)擊“添加檢測(cè)”按鈕，在“選擇 A，B”中選取所要碰撞的專業(yè)、碰撞類型及公差即可運(yùn)行檢測(cè)，通過碰撞檢測(cè)，可提前發(fā)現(xiàn)施工中可能存在的問題，避免由于設(shè)計(jì)不當(dāng)所產(chǎn)生的損失。通過檢測(cè)，得到12 458 個(gè)碰撞點(diǎn)，生成碰撞報(bào)告，根據(jù)碰撞報(bào)告，通過調(diào)整鋼筋位置避開預(yù)應(yīng)力管道，根據(jù)規(guī)范要求編制避讓規(guī)則，自動(dòng)優(yōu)化鋼筋排布，提高施工效率。

3. 2. 4 輔助斜拉索索鞍定位

索鞍作為拉索體系組件，其安裝精度對(duì)拉索體系的影響至關(guān)重要，索鞍精確安裝可以防止因定位偏心而產(chǎn)生的附加彎矩超過設(shè)計(jì)允許值。索鞍通過勁性骨架安裝和定位，安裝原則為在勁性骨架上借力安裝，并放點(diǎn)控制索鞍豎直度、平面位置及端面位置。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)方給出的已知定位點(diǎn)，在 Revit 中設(shè)置項(xiàng)目基點(diǎn)和測(cè)量點(diǎn)，精確放置索鞍、勁性骨架等模型，使模型三維坐標(biāo)與施工實(shí)際坐標(biāo)對(duì)應(yīng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工測(cè)量要求，從模型上測(cè)得索鞍多個(gè)三維坐標(biāo)信息，輔助現(xiàn)場(chǎng)索鞍安裝固定，保證索鞍精確定位。

BIM模型在施工過程中的應(yīng)用可全面提升工程造價(jià)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(jì)算工作。以上內(nèi)容就是“BIM技術(shù)案例分享：BIM在云南浪灘坡特大橋施工中的應(yīng)用”，更多BIM熱點(diǎn)資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)“BIM實(shí)訓(xùn)”，也可點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載領(lǐng)取精品學(xué)習(xí)資料。