BIMer心得 | BIM技术在桥梁转体施工中重心测算的应用

随着国内社会经济和交通运输业的快速发展，桥梁结构在跨越公路和铁路方面的应用越来越广泛。桥梁的平衡转体施工技术作为一种新兴的桥梁施工方法，对桥下交通线路的影响很小，变高空作业为地面作业，施工速度快，经济效益高。

目前桥梁转体施工的方案大致有两种。

• 一是利用桥梁自身的对称性，在对称轴上设置转动支座，形成转动体系实现转体施工。

 

• 二是针对异形不对称桥梁，在转体施工前，需要通过在桥体上增加配重的方式来调节全桥的平衡重，使之重心落在指定的转动支座上，完成转体施工。

 

但无论采用何种转体施工方案，桥梁重心位置的测算工作都是至关重要。在整个施工过程中，项目上的技术人员需要不断测算每榀梁段以及整个桥体处于不同施工阶段的重心数据，为调节桥体平衡重提供重要的数据资料，确保桥梁转体施工顺利完成。

目前在工程技术领域中常用的重心测算方式有以下几种：

1）采用传统力学公式计算构件重心，这种方法由于工作量大，易于出错，需要反复校核，效率低。

2）工程实验法测算重心如：悬挂法、称重法、支撑法等，但以上几种实验方式只适合体积和重量较小的构件。

3）采用力学分析软件计算构件重心。

除此之外，随着BIM技术的快速发展，它在工程建设中的应用越来越广泛。一种基于BIM技术的重心测算方式也逐步在项目中应用，其优点主要体现在三维可视化、准确性和高效等方面。本人以钢结构桥作为案例简单介绍下通过BIM模型进行钢箱梁转体施工过程的重心计算方案。

（1）  根据设计图纸，创建每榀钢箱梁的BIM模型；

 

 

（2）在BIM软件中，通过重心计算功能自动计算每榀钢箱梁重心位置。

 

 

 

（3）通过钢箱梁BIM模型生成每榀梁段重心平、立面图纸。

（4）根据现场钢箱梁安装的实际工程坐标，模拟拼装每榀钢箱梁模型，待全桥模型完成后，通过BIM软件计算整桥钢箱梁模型的重心位置。

 

 

（5）根据设计计算的桥面配重参数和位置，在全桥模型中模拟增加配重构件，重新计算全桥重心位置，经过多次模拟比对和优化，最终使全桥重心位置满足现场转体施工的需求。

 

BIM技术能够快速、准确地计算出构件重心的数据，但是也有一定的局限性，例如它只能计算出重心的理论值，而在实际施工过程中，由于施工的精度，构件的形变、自然环境等因素造成构件重心数据与理论值有一定的偏差。如果遇到对重心测算精度要求高的项目，BIM工程师需要根据施工现场的数据不断调整模型，确保BIM模型能够更加贴近实际，使之满足施工的精度要求，当然这也会增加许多额外的工作量，一定程度上影响到工作效率。总之，通过BIM技术进行重心计算的创新性应用，能够满足项目施工的需求，同时也为构件的重心数据复核，提供一种新的技术手段。

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