【桥梁BIM】BIM在多哈大桥的施工管理

卡塔尔是海湾国家中回应“一带一路”较早的国家，不但积极加入亚洲基础设施投资银行，而且早在2014年，卡塔尔“埃米尔”塔米姆就与中国共同宣布“建立中卡战略伙伴关系”，“海湾国家与中国渐行渐近”的趋势终于从量变转化成质变。

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“埃米尔”是阿拉伯贵族头衔，相当于“元首”。此封号用于中东地区和北非的阿拉伯国家，突厥在历史上亦曾使用过这个封号。

“一带一路”战略覆盖欧亚大陆

多哈（دوحة）——西亚国家卡塔尔的首都，波斯湾沿岸著名港口，卡塔尔第一大城市，政治、经济、文化、交通中心。

多哈向世界展示艺术之美

卡塔尔积极参与“一带一路”建设，已公布的基础设施项目包括：哈马德机场、多哈地铁、多哈新港、多哈轻轨等。到2022年世界杯前，卡基础设施投资将在2200亿美元以上，其中250亿美元用于铁路建设，110亿美元用于新机场建设，200亿美元用于新道路建设。

建设中的多哈已然高楼林立

近年来，中卡经贸合作发展顺利，目前进入卡塔尔的中资企业约有30余家。随着卡塔尔市场的进一步开放，主要是在基础设施建设、建筑和能源等领域。

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在激烈的项目竞争中，BIM技术能大大提高施工企业的技术优势。今天小编带大家一起了解一下BIM在多哈大桥施工中的应用。

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。

多哈高速公路穿沙漠而过

实施难点

工期紧，工程量大

工程位于中东沙漠地区，投入人力、物力、财力和技术装备数量巨大，且工期紧。

施工管理复杂

构件运输、安装，人员和机械的安排，材料的入场、检验和出场，都是施工管理所面临的重大问题。

节点形式复杂，施工工艺复杂

工程存在大量复杂节点，需要使用多种复杂工艺（如波纹管临时安装施工工艺、穿筋施工工艺），若用传统方法指导工人施工，很容易由于理解不当造成施工错误、返工等问题，必然会耽误工期。

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由于自然障碍（异常地质现象）、外界障碍（征地冲突）、人为障碍（业主行为），卡塔尔的工期延误比较常见。

BIM模型搭建

利用Revit软件，根据二维图纸，对该项目进行建模，通过建立该桥梁的BIM模型，各构件尺寸、位置关系、表现材质都能在模型中直接反映出来，方便施工任意进行。

安装工艺模拟

BIM施工工艺模拟

多哈大桥施工工艺复杂，基于BIM技术进行各阶段详细施工工艺模拟，可迅速掌握施工工艺，避免出现施工错误。

施工前作业施工工艺模拟

主要包括基于BIM技术预应力箱梁两端柱、预应力箱梁底部支撑脚手架搭设、预应力箱梁底模和两侧模板安装模拟。

施工前模拟

预应力安装施工工艺模拟

基于BIM技术的波纹管临时安装施工工艺模拟：在腹板内安装临时支撑，临时支撑和腹板相应高度的腰筋连接固定→将波纹管端部穿入腹板内，安放在临时支撑上，并用钢丝临时绑扎固定→将波纹管用接头连接，并临时安装热缩带，最后用胶带将接头临时绑扎→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。

纹管安装施工

穿筋施工工艺模拟

在箱梁端部搭设预应力穿筋操作平台→将穿束机和预应力穿筋架体用起重机吊放在操作平台上，并用起重机将成盘的钢绞线吊至预应力穿筋架体里→将钢绞线从架体里拉出并引入穿束机，用穿束机将单根钢绞线传至波纹管口时在钢绞线端部安装导帽→继续运转穿束机，将预应力筋穿入临时支撑上的波纹管内→当另一段预应力筋穿出波纹管一定长度后，停止穿筋施工，确定两端外露长度后，用砂轮锯将穿筋端的预应力筋切断→根据上述流程继续穿筋，完成37根钢绞线的穿筋施工。

穿筋施工工艺

落位施工工艺模拟

落位前根据预应力波纹管的矢高，安装定位支撑钢筋→将临时支撑上波纹管的临时绑扎钢丝剪开→在桥中间跨的临时支撑波纹管处用吊装带缠绕，准备起吊→用2台起重机通过吊装带将临时支撑架上的波纹管吊起，脱离支撑即可→将临时支撑拆除→利用起重机缓慢将波纹管落位至相应的定位钢筋上→解除波纹管处的吊装带，完成中间跨波纹管的落位施工→根据上述步骤将两端的预应力波纹管落位至相应矢高的定位钢筋上。

落位施工工艺

安装施工工艺模拟

用U形钢筋将波纹管固定在定位钢筋上→拆除波纹管连接处的临时胶带，用喷枪将热缩带加热缩紧安装波纹管接头→安装预应力张拉端处喇叭口→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→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。

安装施工工艺

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传统施工只能通过语言指导，工人会因接受程度不同，延长工期。利用BIM技术进行施工工艺模拟，既方便对施工人员指导，也使工人在了解工艺时更加直观，大大提高指导效率。

专项施工管理平台开发

由于利用BIM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的不便，所以基于BIM和Bently平台，二次开发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。

管理平台主要包括：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、成本控制9个模块。

平台界面

工程概况模块

工程概况模块主要包括工程介绍、桥体预览、导游视角、视图显示、模型测量5个方面。

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，在工程概况模块中，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。

资源配置模块

资源配置模块包括组织机构、人员、机具、材料、结构构件5方面。

通过对资源配置模块的浏览，工作人员能够对该项目各个方面的情况进行了解，方便在后期的施工管理中对各种资源进行合理调配，使工程更为科学地进行下去。

预应力系统模块

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。

熟悉预应力系统模块后，可以随时对施工方法与施工顺序进行查看，更好地了解施工方案，方便指导工作人员进行施工。

深化设计模块

深化设计模块主要包括工程图纸、计算以及深化详图3个方面。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。

施工动画模块

在施工动画模块中，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3D浏览以了解建筑各个复杂的施工过程，透彻了解施工工艺，更加方便施工方进行查看与技术指导。

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在管理平台中，还有质量控制、进度控制、安全控制、环境控制及成本控制5个模块，可随时对施工进行管理。

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。

参考文献：

赵雪峰. 《多哈大桥垂青BIM》.

刘占省，李斌，王杨，等.《BIM技术在多哈大桥施工管理中的应用》.

微信公众号：xuebim

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