BIM技术在多哈大桥项目中的应用

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工程概况

卡塔尔国内公路、港口、电力均有大量中国投资或建设的项目，其中就包括卡塔尔东部高速项目。BIM技术已经成功应用在在卡塔尔东部高速中的多哈大桥项目中。

多哈大桥在高架部分的箱梁内采用后张有黏结预应力技术。预应力工程量大，分布范围广。同时预应力单个孔道内钢绞线数量多，且多数为4跨、5跨连续箱梁，总长度超过150m的占总箱梁数的近60%。由于采用全预应力度设计，故预应力施工质量是整个工程控制的重点。

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多哈大桥需要BIM技术

多哈大桥工程量大，各种复杂形式的结构不胜枚举，如预应力单个孔道内钢绞线数量多，且多数为4跨、5跨连续箱梁，总长度超过150米的箱梁，占总箱梁数的近60%。复杂的工程给施工方带来了巨大的麻烦。由于设计方一般都以CAD二维图纸进行交付，所以施工部门往往要结合平面、立面、剖面的图纸，才能确定结构构件的位置， 这样往往效率很低。此外，在施工时，传统的施工只能通过语言进行指导，工人在接收指导信息时，必然会出现不同程度的问题，延长施工的工期。如何协调各个部门成为相当棘手的问题。

利用Revit软件对该项目进行建模，通过建立该桥的BIM模型，施工人员就能更加直观地了解结构的形式；利用BIM技术，进行施工工艺的模拟，既方便了对施工人员的指导，同时，也使工人在了解施工工艺时更加直观，不易出错，大大地提高了指导施工的效率。因此，在施工之前进行模型的搭建十分重要。

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预应力安装施工流程

波纹管临时安装施工 在腹板内安装临时支撑，将临时支撑（每隔2米设置1个临时支撑）和腹板相应高度的腰筋连接固定；然后，将波纹管（4米为1段）从端部穿入腹板内，安放在临时支撑上，并用钢丝临时绑扎固定；随后，波纹管用接头连接，并临时安装热缩带，再用胶带将接头临时绑扎；最后，在波纹管相应高点、最低点位置处，使用热熔机打孔，并安装出气孔接头。

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安装施工工艺模拟

安装预应力张拉端处喇叭口（此处螺旋筋临时和喇叭口固定）：由于采用落位的施工方法，预应力外露出波纹管，故喇叭口用起重机吊起，将喇叭口从钢绞线端倒穿入喇叭口（张拉端为3个组装式，即3个喇叭口用端部模板即齿板组合在一起）；喇叭口就位后，将喇叭口和波纹管用接头连接，并用热缩枪将专用热缩管加热处理密实； 然后，安装出气管配件，将出气管和热熔处的接头拧紧，并伸出梁顶面。

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预应力张拉施工

打开油泵，开始进行张拉施工，张拉至控制力的15%时，在千斤顶后端的钢绞线上喷油漆，并记录后端外露长度，作为钢绞线初始长度；然后松油，使千斤顶回缸，此时在千斤顶和锚具间空隙处的钢绞线上喷漆；按照每级20%的张拉控制力递增进行张拉，直至张拉至设计张拉力值，记录外露钢绞线长度作为最终张拉长度。

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预应力灌浆施工

用砂轮锯将张拉端处外露的钢绞线切除，允许外露钢绞线长度为25毫米；然后，将临时灌浆帽安装在张拉端锚具处（通过螺杆将灌浆帽固定在喇叭口处）；再将阀门安装在灌浆帽套口处；通过阀门对孔道进行冲水清洗，可以看到水在波纹管内流动，并从阀门以及末端的张拉端处流出；通过阀门对孔道内进行吹气，用空压机进行操作；安装出浆管以及入浆管处的阀门。

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专项施工管理平台的开发

由于利用BIM技术进行施工管理的工作量较大，在向业主进行交付时比较麻烦，而且业主在进行检查使用时也会有很多不便，所以，基于BIM技术和BENTLY平台，二次开发了多哈大桥预应力专项施工管理平台，将该项目的多项内容整合到一起，以方便业主指导施工。该平台共有10个模块，包括工程概况、资源配置、预应力系统、深化设计、施工方法、质量控制、进度控制、安全控制、环境控制以及成本控制，下设包含每一项信息的二级菜单，二级菜单中包含了对全部信息及场景的操作。

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工程概况模块

主要包括工程介绍、桥体预览、导游视角等方面。工程介绍中涵盖了该工程的全部基础信息，如位置、结构形式、投资额等。桥体浏览是在窗口处对大桥的模型进行观察，可以以正面视角对桥体进行观察，还可以在360°环绕状态下观察桥体，全面细致地反映桥体全貌。该模块是整个管理平台中最为基础的模块，是进行项目管理的根本。通过工程概况模块，可以简单快速地对整个项目的相关信息进行预览，使相关人员迅速了解该工程，方便后期的工程管理。

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资源配置模块

包括组织机构、人员、机具、材料、结构构件方面。

组织机构中，以表格的形式体现工程组织，并可查看其中人员的具体职责；在人员方面，可以查看工程所涉及的所有人员信息，包括姓名、人员数量、职务等方便工程管理；机具部分是对所有材料进行管理，在平台中可快捷地查询工程中的材料状况；能够对工程中所涉及的结构构件进行拆分显示，点击构件就能够查询构件的细部节点详图。

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预应力系统模块

包括后张拉系统、材料及储存、工程序列及详细方法。后张拉系统详细描述了后张拉工艺的内容，方便施工方进行查看；材料及储备主要对工程材料的管理进行详细说明；工程序列是对工程的施工顺序进行说明；详细方法是对预应力施工的方法进行详细描述，并可以随时调出相关工艺详图。

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深化设计模块

主要包括工程图纸、计算和深化详图等方面。工程图纸中包括该工程的所有图纸， 可以随时进行调取查看， 方便查找；

在计算菜单中，可以提取相关联的Excel表格，直观地显示计算数据；

深化详图可以查看深化后的详图，与施工图进行对比，能够对细部节点进行直观开发。

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施工动画模块

将之前制作好的各施工工艺展示进行链接，可以直接在平台中进行查看，了解复杂工艺上的施工过程，指导施工；同时，还可以在平台构筑的三维场景中，进行全方位的浏览，以了解建筑各个复杂的施工过程，更加方便施工方进行查看与技术指导。

在管理平台中，还有质量控制、进度控制、安全控制、环境控制以及成本控制等多个模块。在这些模块中，可以随时对施工各方面进行管理，及时发现各种问题，提早和施工人员进行沟通，进行修正，使施工管理变得方便快捷。

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BIM技术优势

对于桥梁工程的施工管理，BIM技术的应用具有以下几点优势：

①工作人员能够直观地观察桥梁结构以及细部节点，及时发现问题并且解决，避免了在施工过程中出现麻烦;

②根据模拟的施工工艺进行施工，简单易懂，提高工作效率，节约时间成本。

③建立资料库，二次开发施工管理平台，便于管理工作成果，方便管理。

BIM技术在多哈大桥施工管理中的应用实现了桥梁工程中的信息化管理，大大提高了施工效率，节约了时间与成本，对桥梁工程施工管理具有重要意义。