橋梁工程設(shè)計階段BIM技術(shù)應(yīng)用

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【摘要】橋梁工程項目的整體質(zhì)量關(guān)乎著行人車輛的舒適性和安全性。文章對BIM技術(shù)的概況進行分析，主要探究了BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計中的應(yīng)用，為橋梁工程設(shè)計提高橋梁整體質(zhì)量提供參考。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；橋梁工程；設(shè)計階段

1引言

bim技術(shù)有著很強的實用性和應(yīng)用優(yōu)勢，在橋梁工程項目的設(shè)計中，使用BIM技術(shù)能夠促進整體的設(shè)計效率得到大幅度的提高，并且也大大提高了橋梁設(shè)計的科學(xué)性，為橋梁的施工奠定了堅實的基礎(chǔ)。

2BIM技術(shù)的概述

2.1簡述BIM技術(shù)

BIM（BuildingInformationModeling）是建筑信息模型化技術(shù)，其主要是以三維數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)，并且集成建筑工程項目信息的工程數(shù)據(jù)模型，能夠?qū)τ诠こ添椖吭O(shè)施的實體與功能性以數(shù)字化的形式進行表達。BIM技術(shù)能夠建立從項目的論證到項目的設(shè)計、準備、施工、投入使用、維護，直至最終拆除的全過程數(shù)據(jù)庫，將整個項目全部過程各個不同階段的工程信息等資源集成在一個模型中，并且對于項目的數(shù)據(jù)進行運用與共享，在任意階段中進行提取、修改和更新信息，并且獲得數(shù)據(jù)支持來實現(xiàn)整體項目的協(xié)同作業(yè)。

2.2BIM技術(shù)的特點

2.2.1全流程智能控制BIM技術(shù)的核心是計算機智能控制，因為BIM的信息庫非常完善，加上運用時都是利用計算機的智能化來進行操控，一般都是用于規(guī)劃設(shè)計控制管理、造價控制、建筑設(shè)計管理控制、質(zhì)量控制、進度控制、物資管理、施工模擬等全部流程的智能控制，提高整體的工作效率，增加經(jīng)濟效益。

2.2.2全流程協(xié)同工作在工程的設(shè)計階段采用BIM技術(shù)，各個設(shè)計專業(yè)都進行協(xié)同設(shè)計，這樣就能夠減少設(shè)計中的設(shè)計缺陷，并且在施工的各處管理崗位以及各個工序和工種間進行協(xié)同，提高整體的工作效率[1]。

2.2.3可視化BIM技術(shù)最大的特色就是改變了傳統(tǒng)的平面設(shè)計模式，通過借助先進的計算機設(shè)備，將線條進行拼接組合，組成虛擬的立體三維模式圖，讓施工組織可視化，將復(fù)雜的構(gòu)造節(jié)點進行全方位的展現(xiàn)，比如復(fù)雜的鋼筋節(jié)點以及幕墻節(jié)點等，讓設(shè)計圖更為生動更為立體。

2.2.4仿真模擬性建筑物的性能分析仿真就是BIM建筑師在設(shè)計過程中創(chuàng)建的虛擬建筑模型的資料庫，包含的內(nèi)容有幾何信息、構(gòu)件屬性、材料性能，在使用中將BIM模型導(dǎo)入相關(guān)的性能分析軟件，就能得到分析的結(jié)果，一般分析的內(nèi)容會有設(shè)備分析、光照分析、能耗分析等等。仿真模擬性還可以將施工進度與BIM進行連接，將空間信息與時間信息進行整合，在可視的4D模型中直觀、精確的反映出來。

3BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計階段的應(yīng)用

3.1構(gòu)建模型并進行精確計算

在橋梁的設(shè)計階段使用BIM技術(shù)，能夠真正將設(shè)計工作落實到位，讓工程的進度以及質(zhì)量控制工作都能順利進行。在以往傳統(tǒng)的設(shè)計方式中，各個專業(yè)的設(shè)計人員之間少有溝通，都是采取分散的模式來開展工作，這種現(xiàn)象會影響專業(yè)之間的工作協(xié)調(diào)性，對于一些問題處理不當就容易導(dǎo)致矛盾。另外，在設(shè)計中的一些細節(jié)倘若處理的不夠恰當，等到了施工時這些問題就會讓設(shè)計面臨著更改的可能，從而也增加了成本。但是在BIM的技術(shù)支持下，提倡的就是協(xié)同工作，各設(shè)計人員在一個平臺開展信息的共享與交流，這就改善了傳統(tǒng)的模式，提升了工作的效率，并將許多問題在尚未發(fā)生沖突之前就解決了，從長遠來看，這也是幫助節(jié)省工程造價成本的方式之一。BIM技術(shù)不僅僅實現(xiàn)了對橋梁建筑模型的快速構(gòu)建，同時還對橋梁工程的局部模型以及整體模型進行計算。在進行局部計算時對建模的結(jié)果進行利用，并且可以提取圖形數(shù)據(jù)等信息，讓整體的計算更為精準、高效。在對整體進行計算中，會對橋梁的結(jié)構(gòu)進行簡化，并且增加橋梁的互聯(lián)性，提高數(shù)據(jù)信息的傳遞效率，減少計算耗費的時間，大大提高工作效率。

3.2擬定并優(yōu)化施工方案

BIM技術(shù)的可視化設(shè)計能夠?qū)蛄汗こ虒?yīng)的信息模型進行詳細構(gòu)建，并且能夠在這個基礎(chǔ)上，將橋梁工程的施工方案進行擬定，然后借助BIM技術(shù)將整個過程展示出來，并且通過模擬的運行來對整體結(jié)構(gòu)的安全及適用性進行分析。通過對三維模型的操作，增強施工模擬的直觀性和動態(tài)性，將整體的施工進度以直觀的形式呈現(xiàn)出來[2]。可以在模擬中表現(xiàn)各種不同的施工方案，通過表現(xiàn)再來區(qū)分各種方案間的差異性。同時還可以將BIM的模型數(shù)據(jù)導(dǎo)出到智能設(shè)備中，讓設(shè)計人員和施工人員通過遠程查看來進行直接的交流與溝通，這樣就可以合理的選擇并修改施工方案，增強資源分配的協(xié)調(diào)性，做好成本控制，實現(xiàn)施工方案的優(yōu)化，促進橋梁施工的效率，提高整體的施工質(zhì)量。

3.3對出圖模板進行設(shè)置并且創(chuàng)建施工圖

當橋梁設(shè)計圖設(shè)計好后需要將施工圖紙交付予施工單位。倘若是傳統(tǒng)的2D技術(shù)，在很多的重疊位置難以全面展現(xiàn)出來，但是應(yīng)用BIM技術(shù)則可以對于橋梁的幾何特征全部進行精準的立體展示，并且避免了用2D設(shè)計圖紙上的表達障礙，能夠更為精準的表達出橋梁構(gòu)造中比較復(fù)雜的內(nèi)容，同時能夠?qū)τ诔鰣D模板每一個細節(jié)都進行設(shè)置，從而實現(xiàn)施工圖紙的有效輸出。

3.4統(tǒng)計工程量

在以往的橋梁設(shè)計中一般都是運用人工的方式來借助CAD統(tǒng)計工程量，或者對造價軟件進行運用。但是這兩種方式會耗費大量的人力物力，而且還經(jīng)常出現(xiàn)錯誤。但是在橋梁設(shè)計中借用BIM技術(shù)構(gòu)建橋梁模型，并且在這個基礎(chǔ)上同時讀取各構(gòu)件相關(guān)的數(shù)據(jù)信息就能夠統(tǒng)計工程量。統(tǒng)計好后會用表格的形式來將工程量展現(xiàn)出來。在設(shè)計中倘若需要對部分的模型進行調(diào)整，則可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)量結(jié)合定額情況，BIM系統(tǒng)就會自動遵循相應(yīng)的規(guī)范處理相關(guān)的數(shù)據(jù)，同時這部分的各材料的數(shù)據(jù)也會用表格的形式表現(xiàn)出來，這樣就能夠準確計算成本預(yù)算[3]。

3.5優(yōu)化設(shè)計管理

在橋梁工程的設(shè)計階段應(yīng)用BIM技術(shù)能夠有針對性的對橋梁設(shè)計的各個細節(jié)部位，同時還將施工中會涉及的所有信息都表現(xiàn)出來，并且通過模型的模擬來實現(xiàn)橋梁施工過程中涉及的不同專業(yè)不同工種的合理劃分，并且針對設(shè)計內(nèi)容來將整體的施工進行合理的分配，這樣就可以在最大程度上實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，對于橋梁工程的信息和成本都進行有效的控制和管理，真正實現(xiàn)整體設(shè)計的優(yōu)化。在日常工作中還可以利用BIM技術(shù)的協(xié)同工作平臺將實時的橋梁運營信息與各參建方和管理部門共享，這樣更能及時獲取信息并迅速制定相應(yīng)的決策，提高整個工程的效率和質(zhì)量。

4結(jié)語

橋梁工程是交通運輸?shù)闹匾M成部分，但是因為整體的施工投資大、工期長、技術(shù)性強，工程難度大。為了保證施工的質(zhì)量，減少工程設(shè)計中的失誤，橋梁項目在設(shè)計階段采用了BIM技術(shù)能夠提高設(shè)計的直觀性和可視性，減少傳統(tǒng)設(shè)計中的失誤，并且對于項目進行仿真模擬精準的計算，自動統(tǒng)計工作量。同時，能夠讓設(shè)計人員與施工人員直接溝通，并且?guī)椭┕と藛T迅速的掌握項目中的核心資源，為工程的設(shè)計管理提供優(yōu)化，使整體項目的研究成本降低，從根本上提高工程的效率和質(zhì)量。

參考文獻

[1]徐文，楊萬里.BIM技術(shù)在裝配式橋梁工程中的作用研究與探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2020(3):153-154+157.

[2]余擁華.BIM技術(shù)在橋梁工程施工階段的應(yīng)用及其優(yōu)勢[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2020(3):155-157.

作者：肖小鈴 單位：招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司