一座橋與一座城的發(fā)展遠景
2016年6月30日，由華山路橋集團建設施工的、橫跨灞河東西岸的又一座大橋?qū)⒔ǔ赏ㄜ?，屆時，全長263.423米、寬12.5米的灞河大橋?qū)⑦B起藍田縣東、西城區(qū)，也為灞河增添了新的景觀。從此，“印象白鹿”將更方便地迎接八方賓客的參觀、游玩。
作為“絲路經(jīng)濟帶”建設的重要一環(huán)，藍田縣抓住歷史機遇，加快了招商引資的步伐，提出了縣城發(fā)展“南充、北擴、西開發(fā)”的總體思路。在這一總體框架下，藍田縣進一步加強對城西片區(qū)的改造，打造新的經(jīng)濟增長點，構(gòu)筑縣城西部地區(qū)的經(jīng)濟增長極。同時，城市新的居住區(qū)和部分辦公單位也集中于城西新區(qū)，加強這一地區(qū)的基礎設施建設，對于提升城市綜合實力和品質(zhì)，以及示來發(fā)展有著非常重大的意義。在這樣的歷史境遇面前，灞河大橋應運而生。
克服困難無數(shù)，終使橋連東西
灞河大橋位于藍田縣西區(qū)宏觀規(guī)劃經(jīng)濟新區(qū)，地處灞河沿岸，具有良好的生態(tài)景觀。該項目屬于城市支路，設計起點位于灞河東岸，終點位于灞河西岸，全長263.423米，寬度12.5米。
從結(jié)構(gòu)上看，該工程主要為上跨灞河橋梁，主橋部分為中承式系桿拱橋（鋼箱混凝土），跨徑為22+80+22米，三跨連續(xù)；主拱截面為二次拋物線；吊桿為PES.ECW7-37拉索，鋼絲采用環(huán)氧高強度鋼絲，橋面為現(xiàn)澆預應力系、橋梁加橋面板組成。引橋部分為截面0.95×0.99米的裝配式預應力空心板梁，跨徑為20+14x2米,三跨簡支。橋梁基礎為均勻摩擦樁，分為排樁和群樁兩部分，下部構(gòu)造為雙柱式墩身及蓋梁，橋臺采用樁柱式橋臺。
在該橋施工過程中，遇到了諸多困難，比如建設過程中現(xiàn)澆支架的搭設困難，考慮因素較多如洪水、支架穩(wěn)定性，后續(xù)的張拉工序等；工程體量小，容易造成工序銜接不到，出現(xiàn)窩工，材料周轉(zhuǎn)消耗過大的問題；鋼結(jié)構(gòu)安裝中，定位和安裝過程控制的難度較大；汛期內(nèi)施工受洪水影響造成的安全生產(chǎn)控制難度較大等。
為了解決這些困難，項目組采取了一系列措施。
首先是克服是河水及洪水影響。該工程所處灞河段補水主要受秦嶺山脈和陜南地區(qū)雨水影響，5月至10月份為河水水位最高時段，同時也是洪水頻發(fā)的高危時段，根據(jù)近10年水文資料顯示最高洪水水位超過4米，已接近河堤頂面。根據(jù)水位資料以及大量走訪調(diào)查，根據(jù)階段性施工進度疏通河道，再采用施工便道與圍堰相結(jié)合的分段筑島圍堰方式改河分流施工；同時也與灞河上游陜南地區(qū)氣象部門及李家河水庫密切聯(lián)系，對極端雨水天氣提前發(fā)出預警，施工現(xiàn)場周轉(zhuǎn)材料堆放不超過3天使用量，減少財產(chǎn)損失。
其次是采用了貝雷梁與滿堂支架組合式支架，從而避開洪水頻發(fā)時段進行搭設。在主橋現(xiàn)澆支架方案的選定及搭設上，由于水文、地質(zhì)環(huán)境及施工序的要求，采用了貝雷梁與滿堂支架組合式支架，從而避開了洪水頻發(fā)時段進行搭設，降低了施工安全風險及財產(chǎn)損失風險。
在這其中，最關鍵是一項技術(shù)是大量采用BIM虛擬施工。在鋼拱肋合攏上，由于洪水的影響和工序的限制，鋼拱肋合攏安排在11月底進行，運用了BIM虛擬施工技術(shù)，提前在加工場內(nèi)進行預合攏拼裝，并對一些小型構(gòu)建進行提前焊接，避免了施工現(xiàn)場拼裝及低溫焊接，現(xiàn)場合攏焊接時間選定在中午溫度最高時段，并對焊接件提前預熱以保證焊接質(zhì)量，同時也運用BIM虛擬施工技術(shù)，對鋼拱肋合攏進行精準控制。
通過精準建模，實現(xiàn)了復雜結(jié)構(gòu)的精準算量，如：主拱鋼結(jié)構(gòu)工程量計算、結(jié)構(gòu)混凝土計算、鋼筋計算等等，通過準確算量，不僅減少了大量傳統(tǒng)計算時間，而且通過與設計量進行對比，發(fā)現(xiàn)了設計量的偏差，并通過設計變更，爭取了經(jīng)濟效益。
通過BIM模型虛擬施工，提前解決了大量平面圖無法預知的結(jié)構(gòu)碰撞問題，如鋼絞線與鋼拱的碰撞問題、鋼筋與鋼拱的碰撞問題、支座與抗震榫的碰撞問題等。通過碰撞分析，提前通過設計進行變更，避免了施工過程中的返工，節(jié)約了時間，同時也減少了施工成本
通過BIM模型的建立，對復雜結(jié)構(gòu)進行了全方位的展示，通過模型對現(xiàn)場施工進行安全技術(shù)交底，做到了簡單、直觀、通俗易懂，使技術(shù)人員及現(xiàn)場作業(yè)人員，更容易熟悉施工過程中的重難點控制，確保了工程質(zhì)量。
通過BIM技術(shù)與力學模型相結(jié)合，有效地進行了結(jié)構(gòu)受力分析，對橋梁支架布置形式更科學、更合理，既保證了工程施工安全，又節(jié)約了費用。
BIM技術(shù)的應用與優(yōu)化
灞河大橋是華山路橋集團建設的第一座鋼管混凝土系桿拱橋，也是首次將BIM技術(shù)應用到了施工建設當中，在整個設計與施工過程中，BIM技術(shù)在實施、溝通、檢查 、模擬方面的優(yōu)勢非常明顯。
BIM技術(shù)的一個優(yōu)越性就是其模擬功能，在建造前已經(jīng)把整個施工模擬出來，獲得了對項目完整的理解，迅速找到最優(yōu)的設計方案，發(fā)現(xiàn)并解決設計方案中潛在的不合理預算投入和設計過程中的疏漏，真正施工過程中一切均在計劃之中。BIM對任何人而言，消除了不可預見的錯誤，有效管理了他們的責任。BIM可以很容易模擬真實施工過程。項目模型成為連接時間、費用和任何數(shù)據(jù)信息的網(wǎng)絡數(shù)字信息中心，這給出了一個項目的全貌，保證工程按計劃順利實施和按時交付。借助BIM卓越的發(fā)現(xiàn)與搜索工具，實行高效快速的設計交流審查，確保了項目實施速度，并進一步改善了設計方案的品質(zhì)。
同時，通過BIM技術(shù)，創(chuàng)建了一個每個人都可以非常容易觀察、探究和理解的3D模型，從而使團隊合作更為有效，與設計師溝通其設計意圖更為便捷，更方便與承包、分包團隊及他們的供應商、合作伙伴、客戶討論、審核，減少了交流時間，提高所有參與方對項目的理解。
在灞河大橋工程中，BIM這些特質(zhì)很好地得到了實現(xiàn)。在大橋施工前，已經(jīng)將大橋模型創(chuàng)建出來，使得每個人都可以直觀的看到大橋內(nèi)部的情況以及施工完成后的各種概況。而且在模型中可以反映各種各樣的問題，包括施工圖中可能存在的錯誤。譬如在施工前，通過BIM建模，發(fā)現(xiàn)了#3、#6橋墩高程不符，及時溝通設計方對其進行了調(diào)整，從而直接將施工問題解決在施工之前。在建造前，根據(jù)施工日志對施工流程進行了模擬，更直觀地表現(xiàn)施工過程。
但是，因為該大橋畢竟是華山路橋集團第一次將BIM技術(shù)應用在橋梁建設當中，那時，該公司BIM小組剛剛成立，技術(shù)人員大多都是在進行試探性的研究探討，建模、算量、等各方面與造價算量相關的工程前期工作都存在滯后性，而在模型中反映細部的問題，在施工過程中比較難實現(xiàn)。
據(jù)該項目總工程師祁熙鵬介紹，針對施工過程中出現(xiàn)的問題，他們下一步將對BIM技術(shù)進行了優(yōu)化：一是在后續(xù)項目中，對整體項目（從工程招標對甲方的施工工序動畫模擬演示，到施工完成時工程量的結(jié)算）進行貫穿整個項目的BIM技術(shù)應用，使得BIM技術(shù)為工程創(chuàng)造出更大的效益。“在這方面我們已經(jīng)進行了相關技術(shù)的研究和學習，并取得了一定的效果。”二是在工程投標階段就實現(xiàn)BIM技術(shù)與相對工程的同步運行。三是在施工現(xiàn)場實現(xiàn)與BIM技術(shù)更加密切的結(jié)合。“除了構(gòu)建材料算量、結(jié)構(gòu)碰撞等常規(guī)應用之外，在一些小的細節(jié)，比如一些臨時性小構(gòu)件的設計，也進行BIM技術(shù)的利用，同時探討更深入的應用方法。”祁熙鵬介紹說。
是收獲，也是期許
建橋人是質(zhì)樸的，而陜西的建橋人尤為質(zhì)樸。在采訪中，當問及在建設灞河大橋的過程中收獲了什么，華山路橋技術(shù)中心主任榮學文和項目總工程師祁熙鵬很少說到自己，他們用樸素的話語道出了建橋人“實干興國”的情懷。
“灞河大橋的建設填補了我們公司關于建設鋼管混凝土系桿拱橋的空白，鍛煉了一批施工技術(shù)人員，并首次將BIM技術(shù)應用到了施工建設當中，為我公司后續(xù)的BIM技術(shù)發(fā)展奠定了一定的基矗”榮學文說。
祁熙鵬則從“工科男”的角度，分析了BIM技術(shù)在日后橋梁建設中的應用及未來發(fā)展方向。他說，“我認為我國的橋梁建設應該依托BIM技術(shù)，特別是結(jié)構(gòu)復雜的大型和特大型橋梁，并且應該不斷的提高勞務人員的技術(shù)水平。”關于BIM的應用，“第一，BIM技術(shù)在施工企業(yè)的落地，首先應設立試點項目，且應該有現(xiàn)場專業(yè)的技術(shù)人員牽頭實施；第二，企業(yè)BIM中心的工作要點不應該是建模這么簡單，應該首先要搭建穩(wěn)定的企業(yè)BIM管理組織構(gòu)架，讓基層的BIM應用常態(tài)化，培養(yǎng)BIM技術(shù)人才深入研究BIM，同時建立完善企業(yè)的BIM族庫；第三，企業(yè)的根本目標就是盈利，BIM技術(shù)的應用能夠為企業(yè)降本增效，提高企業(yè)的核心競爭力，未來的建設領域，科技創(chuàng)新才是核心競爭力，因此BIM技術(shù)大有可為。”
