摘要：本文聚焦于 BIM 技术在公路桥梁施工过程中的应用，深入探讨其在施工优化与质量控制方面的作用。通过分析 BIM 技术特性，结合实际工程案例，详细阐述其在施工进度管理、资源配置优化、碰撞检测、质量追溯等环节的具体应用方式及成效。研究表明，BIM 技术可显著提升公路桥梁施工效率与质量，降低施工风险与成本，为公路桥梁建设提供科学的技术支持与管理手段。

关键词：BIM 技术；公路桥梁；施工优化；质量控制

一、引言

公路桥梁作为交通基础设施的关键组成部分，其建设质量与效率直接关系到区域交通的顺畅与经济发展。传统公路桥梁施工过程存在信息传递不畅、协同效率低下、质量难以精准控制等问题，导致施工进度延误、成本增加以及质量隐患频发。随着建筑信息模型（BIM）技术的兴起与发展，其凭借强大的信息集成、可视化模拟与协同管理功能，为公路桥梁施工过程的优化与质量控制提供了新的解决方案。本文旨在深入研究 BIM 技术在公路桥梁施工中的应用，为提升公路桥梁建设水平提供理论依据与实践指导。

二、BIM 技术概述

BIM 技术是一种基于三维数字技术的建筑信息集成与管理方法，通过创建包含建筑项目全生命周期信息的数字化模型，实现设计、施工、运营等各阶段的信息共享与协同工作。该技术具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等显著特点。在公路桥梁施工中，BIM 模型可集成桥梁的几何形状、结构构件、材料属性、施工工艺等多维度信息，为施工过程的精细化管理提供全面、准确的数据支持。

三、BIM 技术在公路桥梁施工过程优化中的应用

（一）施工进度管理优化

传统施工进度计划靠二维图纸和经验判断，难精准预测工序逻辑与时间冲突。BIM 技术把三维模型和时间维度融合，构建4D 施工模拟模型，可直观呈现施工动态。如某大型跨江桥梁项目，施工单位用 BIM软件导入桥梁结构模型与进度计划，4D 模拟清晰展现各施工阶段作业顺序、机械运行轨迹和人员调配。模拟时发现主梁吊装与桥面铺装时间冲突，及时调整计划、衔接工序。且 4D 模拟能实时更新进度信息，对比分析偏差并纠偏，提升进度管理精准度与可控性。

（二）资源配置优化

公路桥梁施工资源合理配置对顺利施工和成本控制至关重要。BIM 技术能深入分析施工模型，精准算出各施工阶段材料种类、数量、规格，以及机械设备类型、数量和使用时间。如某山区高速公路桥梁项目，团队用 BIM 模型精确统计全桥混凝土用量，依进度计划安排生产运输，避免材料浪费积压。通过模拟机械作业流程优化配置，提高利用率、降低闲置成本。此外，BIM 结合成本信息构建 5D 成本模型，可动态监控预警成本，为项目决策提供有力依据。

（三）施工方案优化

公路桥梁施工中，复杂结构与环境对施工方案合理性要求严苛。BIM 技术模拟分析功能强大，能对不同方案虚拟仿真与对比，评估其可行性、安全性及经济性。如某大跨度斜拉桥主塔施工方案选择时，项目团队用 BIM 模型模拟爬模与滑模施工方案，对比施工周期、材料消耗、安全风险等指标，发现爬模方案在安全与质量控制上优势明显，故而采用。施工时，BIM 模型可依实际工况实时调整优化，为施工人员提供精准技术指导，保障方案顺利实施。

（四）碰撞检测与协调

公路桥梁施工涉及多个专业领域的协同作业，不同专业之间的设计冲突与施工碰撞问题时有发生。BIM 技术的碰撞检测功能可在施工前对各专业模型进行集成分析，提前发现潜在的空间冲突与碰撞点。例如，在某城市立交桥项目中，通过 BIM 碰撞检测，发现桥梁结构与地下管线、交通标志等存在多处碰撞问题。设计团队根据检测结果及时调整设计方案，避免了施工过程中的返工与变更，节省了施工时间与成本。同时，BIM 平台还可实现各专业之间的实时沟通与协同工作，提高设计协调效率，确保施工过程的顺利进行。

四、BIM 技术在公路桥梁施工质量控制中的应用

（一）质量标准可视化

传统施工质量控制主要依据二维图纸与文字说明，施工人员对质量标准的理解存在差异，容易导致施工质量参差不齐。BIM 技术可将质量标准与要求以三维可视化的形式集成到模型中，使施工人员能够直观、清晰地了解各构件的尺寸精度、安装位置、表面平整度等质量要求。例如，在某预应力混凝土箱梁施工中，通过 BIM 模型展示箱梁的钢筋布置、预应力筋张拉顺序与锚固要求等关键质量控制点，施工人员按照模型要求进行施工，有效提高了施工质量的一致性与准确性。

（二）质量追溯与问题定位

在公路桥梁施工中，快速准确追溯质量问题源头并有效整改十分关键。BIM 模型全面记录施工信息，涵盖材料进场检验报告、施工工序记录、质量检验数据等。出现质量问题时，借助查询 BIM 模型，能迅速锁定问题发生的时间、地点与责任主体，剖析问题成因，为整改提供科学支撑。比如，某桥梁工程某段桥面铺装出现裂缝，通过 BIM 模型追溯到施工时混凝土配合比、浇筑温度及养护条件等关键信息，确定是混凝土养护不当引发裂缝。项目团队据此及时采取补救措施，加强养护，有效防止了质量问题进一步恶化。

（三）施工过程质量监控

BIM 技术能与物联网、传感器等融合，达成施工过程实时质量监控。在施工现场布置多种传感器，可实时采集混凝土强度、钢筋应力、结构变形等质量数据，并传输至 BIM 模型分析展示。若质量数据超出预设范围，系统会自动预警，提醒施工管理人员及时处理。如某大跨度拱桥施工时，利用 BIM 模型和应力传感器实时监测拱肋应力变化，保障结构安全稳定。此外，长期积累分析质量数据，还能为后续类似工程质量控制提供经验与数据支撑。

五、案例分析

以某全长 1500 米、主桥跨径 300 米的斜拉桥高速公路特大桥项目为例，其施工难度与技术要求俱高，项目团队全面应用 BIM 技术，成果斐然。

施工优化层面，借助 4D 施工模拟合理安排主塔施工、主梁吊装等关键工序，避免工序冲突，施工进度提前15 天。利用 BIM 模型优化资源配置，精确计算材料用量，减少约 10% 材料浪费；优化机械配置，提高利用率，降低设备租赁成本约 20‰ 。通过碰撞检测，提前化解 20 余处设计冲突，节省施工成本约300 万元。

质量控制方面，将质量标准可视化集成于模型，关键质量指标合格率超 98%_o 利用模型追溯质量问题，快速定位并处理故障，结合传感器实时监控，保障结构安全，未发生质量安全事故。

六、结论与展望

BIM 技术在公路桥梁施工过程优化与质量控制中具有显著的应用优势与成效。通过施工进度管理优化、资源配置优化、施工方案优化与碰撞检测协调等方面的应用，可有效提高施工效率、降低成本、减少施工风险；通过质量标准可视化、质量追溯与问题定位以及施工过程质量监控等手段，可显著提升施工质量水平。然而，目前 BIM 技术在公路桥梁施工中的应用仍面临一些挑战，如 BIM 软件之间的数据兼容性问题、专业人才的短缺以及应用成本较高等。未来，随着 BIM 技术的不断发展与完善，以及相关标准的逐步统一，其在公路桥梁施工中的应用将更加广泛与深入。同时，应加强对 BIM 技术专业人才的培养，提高行业整体应用水平，推动公路桥梁建设行业向数字化、智能化方向发展。

参考文献

[1] 李永强 . 基于 BIM 技术的公路桥梁设计与施工优化研究 [J]. 公路工程 ,2021,46(2):123-127.

[2] 陈建 , 李东锋 . 基于 BIM 技术的公路桥梁施工管理研究 [J]. 公路工程 ,2019,44(6):172-176.