一种基于BIM技术的城市桥梁精益建造的实现方法

摘要

本发明公开了一种基于BIM技术的城市桥梁精益建造的实现方法，所述方法如下：步骤一：建立BIM模型，利用大数据信息平台技术，融合GIS、IOT、云计算技术，在项目施工前搭建三维虚拟建造场景；基于三维场景，引导建造；步骤二：搭建支架和拱架,并检测支架和拱架的质量；步骤三：控制钢筋混凝土的质量；本发明的有益效果是：在桥梁项目建造的过程中通过以BIM模型为数据基础，利用信息平台技术搭建三维虚拟场景，从而实现精益建造，为项目的建造和使用增值；不仅可以应用与城市桥梁的建造过程，亦可以推广至其他建造项目；减少设计问题和施工浪费，提高施工质量，降低施工成本，实现精益建造。

说明书

技术领域

本发明属于城市桥梁建造技术领域，具体涉及一种基于BIM技术的城市桥梁精益建造的实现方法。

背景技术

桥的最重要的目的就是跨越河流、山谷、障碍物或其他交通线而修建的架空通道；城市桥梁的主要作用就是跨越城市原本交通路线，城市桥梁的修建为保证城市交通顺畅起着重要作用；为了保证城市桥梁建设的合理性美观性，桥梁的设计建造应当合理规划，保证桥梁的实用、安全、美观。

城市桥梁的建设将大大推动城市化的进程；随着城市用地的日益紧张，城市汽车数量的急剧增长，城市交通道路的压力日益加大，城市桥梁的建设将地面交通和地上交通相结合，提高城市空间的利用率，提高城市交通的运行效率，缓解交通拥堵的现象；同时，建筑优美的城市桥梁也是城市风景的重要组成部分，代表着一个城市的人文景观和科技发展水平；桥梁的建设经过设计和施工过程中合理科学的规划，定然为城市的快速发展做出不可估量的作用。

传统城市桥梁建造方法如下：就地浇筑法：是在桥位处搭设支架,在支架上浇筑混凝土，待混凝土达到强度后拆除模板、支架；悬臂施工法：从桥墩开始向跨中不断接长梁体构件的悬出架桥法，有平衡悬臂施工和不平衡悬臂施工、悬臂浇筑施工和悬臂拼装施工之分；转体施工法：是指将桥梁结构在非设计轴线位置浇筑或拼接成形后,通过转体就位的一种施工方法；根据桥梁结构的转动方向,可分为竖向转体施工法、水平转体施工法以及平转与竖转相结合的方法。

现有的城市桥梁建造不利于减少设计中的问题，容易造成施工浪费，不利于提高施工质量，不利于实现精益建造。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于BIM技术的城市桥梁精益建造的实现方法，将BIM技术与城市桥梁建造相融合，实现桥梁项目的数字化精益建造。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于BIM技术的城市桥梁精益建造的实现方法，所述方法如下：

步骤一：建立BIM模型，利用大数据信息平台技术，融合GIS、IOT、云计算技术，在项目施工前搭建三维虚拟建造场景；基于三维场景，引导建造；

步骤二：搭建支架和拱架,并检测支架和拱架的质量；桥梁施工建设中会遇到许多的拱形结构,这需要搭建支架和拱架模板,支架和拱架模板的搭建以操作简单为原则,同时还要保证其质量；同时为了降低建设资金投资,还要最大可能的减少支架和拱架的数量,最好实现循环使用；

步骤三：控制钢筋混凝土的质量；混凝土和钢筋是桥梁施工建设中的主要使用建筑材料,对于钢筋的管理首先要从具有生产信誉和生产能力的常见选购具有质量保证的钢材,以保证钢材的稳定性；对于混凝土,其配比的过程决定着其使用质量,同时还要严格管理，避免出现严重的混凝土裂缝影响桥梁的整体质量；要做好混凝土的配比，根据不同的施工项目及时调整配比度,同时做好储存管理,储存不当,混凝土的性质会发生改变,影响施工建设的安全；

步骤四：做好基础、墩台、和支座的稳固和防护工作,做好受力测试工作,保证基础、墩台、支座的施工质量；

步骤五：进行桥面建造；确保桥面排水设施符合设计要求，防水材料的应用符合要求跟相关规定；保证桥面上的各种栏杆和隔离墩强度、稳定；

步骤六：其他附属的安装施工；在保证基础混凝土达到设计强度之后方可安装隔音和防眩装置，施工中注意对装置的保护,避免损坏；确保灯柱照明设施的安装符合规定；对于饰面的装饰与装修应在基层质量检验合格后放可施工；

步骤七：验收：每一个阶段做好验收工作,确保误差在可控范围之内。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述BIM模型的建立方法如下：按照桥梁的部位划分为桩基、墩柱、支座、箱梁、索塔、拉索6大类“族”，分别按照图纸建立相应的“族”，并根据项目编码体系保存文件，建立桥梁Revit项目文件标高和轴网、按位置导入各构件“族”，通过三维界面确保构件位置准确，最后添加附属设施。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述“族”系统建立构建模型，基于“拉伸、旋转、融合、放样”四大基本编辑功能,通过在参照标高上，编辑模型参照线，利用“拉伸、旋转、融合、放样”四种形式，按照路径，可以单独使用也可以组合使用，构建构件的轮廓。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述验收中，包括工程采用的材料和设备的检验和复检。

作为本发明的一种优选的技术方案，还包括桥梁施工阶段监测，包括应力监测、索力监测、位移测量、混凝土浇筑温度监控。

作为本发明的一种优选的技术方案，还包括桥梁桥梁设计荷载，包括恒载、可变荷载、偶然荷载。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.在桥梁项目建造的过程中通过以BIM模型为数据基础，利用信息平台技术搭建三维虚拟场景，从而实现精益建造，为项目的建造和使用增值；不仅可以应用与城市桥梁的建造过程，亦可以推广至其他建造项目，核心就是要把握好三维场景内元素的组成、BIM模型的精度和深度、BIM数据的应用等几个方面；

2.基于三维场景实现对方案的比选和优化、构件信息的提取及与生产设备的联动、施工方案的模拟应用，引导建造，减少设计问题和施工浪费，提高施工质量，降低施工成本，实现精益建造；

3.施工时进行桥梁施工阶段监测，进一步增加精益建造的质量。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，为本发明的第一个实施例，该实施例提供一种基于BIM技术的城市桥梁精益建造的实现方法，方法如下：

步骤一：建立BIM模型，利用大数据信息平台技术，融合GIS、IOT、云计算技术，在项目施工前搭建三维虚拟建造场景；基于三维场景实现对建筑的比选和优化、构件信息的提取及与生产设备的联动、施工方案的模拟应用，引导建造，减少设计问题和施工浪费，提高施工质量，降低施工成本，实现精益建造；

步骤二：搭建支架和拱架,并检测支架和拱架的质量；桥梁施工建设中会遇到许多的拱形结构,这需要搭建支架和拱架模板,支架和拱架模板的搭建以操作简单为原则,同时还要保证其质量；同时为了降低建设资金投资,还要最大可能的减少支架和拱架的数量,最好实现循环使用；

步骤三：控制钢筋混凝土的质量；混凝土和钢筋是桥梁施工建设中的主要使用建筑材料,对于钢筋的管理首先要从具有生产信誉和生产能力的常见选购具有质量保证的钢材,以保证钢材的稳定性；对于混凝土,其配比的过程决定着其使用质量,同时还要严格管理，避免出现严重的混凝土裂缝影响桥梁的整体质量；要做好混凝土的配比，根据不同的施工项目及时调整配比度,同时做好储存管理,储存不当,混凝土的性质会发生改变,影响施工建设的安全；

步骤四：做好基础、墩台、和支座的稳固和防护工作,做好受力测试工作,保证基础、墩台、支座的施工质量；

步骤五：进行桥面建造；确保桥面排水设施符合设计要求，防水材料的应用符合要求跟相关规定；保证桥面上的各种栏杆和隔离墩强度、稳定；

步骤六：其他附属的安装施工；在保证基础混凝土达到设计强度之后方可安装隔音和防眩装置，施工中注意对装置的保护,避免损坏；确保灯柱照明设施的安装符合规定；对于饰面的装饰与装修应在基层质量检验合格后放可施工；

步骤七：验收：每一个阶段做好验收工作,确保误差在可控范围之内，保证工程质量，对于不符合设计要求和相关规定的坚决不通过，力求在工程整个过程中保证每一部分合格,从而达到整个桥梁工程的合格；主要包括以下两点：工程采用的材料和设备的检验和复检；各个分项工程按照施工要求进行质量控制,分项工程完成后做好自检和交接检验工作,形成文件,获得批复后方可进行下一个分项工程的施工；工程竣工后由建设单位组织验收桥梁各部分工程是否合格,并进行功能、荷载测试。

本实施例中，优选的，还包括桥梁施工阶段监测，包括应力监测、索力监测、位移测量、混凝土浇筑温度监控；施工监测的主要内容是以下几个方面：水化热温度和梁体预应力体系各项瞬时损失的测试，对施工工艺和工程质量控制提出建议，指导施工；在梁体预应力束张拉、斜拉索张拉、施工支架拆除前后，进行主梁线性变化和塔顶位移、关键截面应力及斜拉索索力的测试，控制主梁预应力效果和斜拉索的索力；全桥合龙、墩顶临时固结拆除、梁体预应力束张拉完成结构体系转换和斜拉束索力、桥面线性、塔顶位移、斜拉索索力的测试，提出控制和调整意见,确保成桥的质量。

本实施例中，优选的，还包括桥梁桥梁设计荷载，包括恒载、可变荷载、偶然荷载。

实施例2

请参阅图1，为本发明的第二个实施例，该实施例基于第一个实施例，不同的是：

BIM模型的建立方法如下：按照桥梁的部位划分为桩基、墩柱、支座、箱梁、索塔、拉索6大类“族”，分别按照图纸建立相应的“族”，并根据项目编码体系保存文件，建立桥梁Revit项目文件标高和轴网、按位置导入各构件“族”，通过三维界面确保构件位置准确，最后添加附属设施。

“族”系统建立构建模型，基于“拉伸、旋转、融合、放样”四大基本编辑功能,通过在参照标高上，编辑模型参照线，利用“拉伸、旋转、融合、放样”四种形式，按照路径，可以单独使用也可以组合使用，构建构件的轮廓；拉伸：绘制平面二维形状，沿竖直方向拉伸创建实体，可设置拉伸起点和终点；旋转：在一个平面上绘制二维形状，然后通过指定旋转轴，绘制三维模型；融合：基于上下或者左右两个面不同的构件，通过绘制底部和顶部的轮廓构建三维模型；放样：在一个二维平面上绘制轮廓，沿路经平移构造三维模型。

BIM针对施工深化设计，可利用三维可视化展示建筑设计模型，其具体应用流程如下：收集整理施工现场数据，确保数据可靠性和实施性；施工单位根据设计阶段施工图建筑信息模型和业主单位交付的施工图，结合自身施工资源和现场情况，完善施工作业模型，对细部构造进行精细化处理，确保模型的规范程度和完整程度；BIM技术人员与项目专业施工人员结合软件分析的结果，根据自身工作经验以及相关规范，对施工作业模型的合理性、是否满足实际情况进行比对分析，针对设计缺陷问题进行调整优化，确保达到规范要求，同时对优化后的施工作业模型进行冲突碰撞检查；整理碰撞检查报告，由施工单位邀请建设单位、设计单位及监理单位对施工作业模型深化设计的成果进行审核论证，对初步设计中需要修改或者调整的地方进行复核，敲定最终的三维施工作业模型及施工二维蓝图、节点详图。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，详见上述详尽的描述，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。