[发明专利]一种基于BIM的桥梁高强度螺栓施工方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM的桥梁高强度螺栓施工方法，所述方法包括：将螺栓施工工点划分为若干个螺栓区域；每个工点包括多个施工部位，同一施工部位可划分多个螺栓区域；对不同螺栓区域的所有施拧螺栓按照施拧顺序规则进行编号；每个螺栓施拧值根据数控定扭矩智能扳手上传的时间顺序进行对应；利用校准后的数控定扭矩智能扳手完成所有螺栓的终拧施工；基于“螺栓区域+施拧顺序”的编号规则对螺栓区域的螺栓BIM模型进行命名，实现单个螺栓施拧扭矩值与对应螺栓BIM模型的关联。本发明的方法制定了螺栓区域施拧顺序编号规则，重新构建了桥梁高强度螺栓施拧流程，将每个螺栓施拧扭矩值与对应的螺栓BIM模型进行关联，简化了施工流程，减少了螺栓损耗。

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种基于BIM的桥梁高强度螺栓施工方法。

背景技术

高强度螺栓连接强度高、施工方便，是钢桥主要连接方式之一。根据钢桥高强度螺栓连接施工规定，高强度螺栓采用扭矩法施工，该方法技术成熟，应用广泛。目前，我国大范围使用的是第2代电动扳手，通过控制输入电流强度来控制输出扭矩，为达到螺栓施工扭矩精度为±5％，必须在操作前(班前)及操作后(班后)对施工用的2代电动扳手进行扭矩标定，班前标定是为了确定扳手的输出扭矩是否符合施工所需的扭矩，班后标定是为了确认扳手在操作过程中是否发生了过大的误差。同时规定对已施拧的高强度螺栓连接副按10％比例在规定的时间内进行扭矩检查，以确认施拧扭矩是否满足规范要求。可以看出，目前高强度螺栓连接施工工序烦琐，无法获取每个螺栓的施拧扭矩，质量管控信息化程度低，缺少可视化的展示分析，给施工质量带来一定的隐患，有效信息也无法传递给运营阶段，给后期的养护带来诸多不便。

为提高螺栓施拧质量和管理水平，工程科技人员进行了大量创新实践：研发了智能扭力扳手，通过RFID射频单元读取螺栓位置信息和需要的扭力参数，并上传位置信息和实际扭力，对实际操作过程中操作顺序和扭力值进行监测、记录和报警提示；发明了数控定扭矩智能扳手，集成了二维码扫描模块、扭矩传感器、转角传感器、数控模块和数据发送模块，能够准确显示电动扳手的输出扭矩；研发了高强度螺栓施工信息监测系统，保证了螺栓施工过程中施工信息记录的完整、有效。

类似技术创新提高了螺栓施工质量和管理水平，但适用于桥梁高强度螺栓施工仍面临诸多问题：

(1)现有发明创新多基于螺栓施拧的软硬件层面，缺少对桥梁传统施拧流程的改进，且软件缺少对现场工程部、物资部和试验室等部门的专有功能设计，与现场实际应用不相符。

(2)桥梁高强度螺栓数量多，大跨度桥梁少则几十万套，多则上百万套，常用M30高强度螺栓价位在25～30元左右，若采用RFID对每一个螺栓进行识别，RFID加上嵌入工艺费用高，桥梁用螺栓的大规模升级几乎不可能，如何经济合理地实现每一个螺栓与施拧扭矩值的一一对应仍缺少有效合理方法；

(3)BIM作为信息载体，是桥梁工程应用的发展方向。如何引入BIM技术，实现螺栓BIM模型的可视化展示和施拧信息的集成关联，以便为运营养护提供直观、翔实的数据支撑，目前还没有解决方案。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，基于数控定扭矩智能扳手，提供了一种螺栓施拧顺序的编号规则，固化现场工程部、物资部和试验室的工作任务分工，构建高强度螺栓施拧新流程，采用BIM技术实现每一个螺栓与施拧扭矩值的一一关联，形成集螺栓施工信息的采集、管控与可视化展示的综合管控系统。

为了实现上述发明目的，本发明公开了一种基于BIM的桥梁高强度螺栓施工方法，所述方法包括：

将螺栓施工工点划分为若干个螺栓区域；每个工点包括多个施工部位，同一施工部位可划分多个螺栓区域；

对不同螺栓区域的所有施拧螺栓按照施拧顺序规则进行编号；每个螺栓施拧值根据数控定扭矩智能扳手上传的时间顺序进行对应；

利用校准后的数控定扭矩智能扳手完成所有螺栓的终拧施工；