BIM技術在橋梁工程設計階段的應用研究

遲嘯起

（中國建筑設計研究院有限公司， 北京 10044）

0 前言

BIM技術具有較強的實用性和應用優勢，在橋梁工程項目的設計階段得到了日漸廣泛的應用。在橋梁工程項目的設計階段，對BIM技術進行科學應用，能促進設計效率實現大幅度提高，并增強橋梁設計的科學性，能為橋梁工程施工奠定良好的基礎。對于有效控制橋梁工程建設施工成本，縮短施工工期，增強橋梁工程項目的綜合效益具有至關重要的意義。

1 BIM技術概述

BIM技術，是指建筑信息模型化技術。該技術是CAD技術之后的重要技術革新，在建筑領域得到了廣泛應用。BIM技術，是通過數字化方法將數字信息廣泛應用于建筑工程設計、管理以及施工等領域。BIM技術能提供可視化手段實現對建筑工程的空間、體量以及效果圖分析，能有效縮短建筑工程的施工進度，并降低建筑工程風險。BIM技術在建筑工程中的應用，促進了建筑工程實現高度的信息集成化[1]。

橋梁工程項目相應的設計階段涉及大量的設計工作量和圖紙，使用傳統圖紙極易出錯，且材料統計相關工作具有較強的復雜性。在設計階段，借助BIM技術，對橋梁施工過程進行模擬，能促進橋梁工程設計效率實現大幅度提高，并增強橋梁設計質量，減少施工變更，縮短施工進度，有效增強橋梁工程的綜合效益。

2 BIM技術在橋梁工程設計階段的應用

2.1 構建模型并計算

在橋梁設計階段，對BIM技術進行應用，能實現對橋梁建筑模型的快速構建。對橋梁工程進行計算，主要涵蓋兩大內容，一是局部模型計算，二是整體模型計算。在局部模型計算過程中，可對前期建模相關結果進行利用，實現對模型計算實際時間的有效減少。在整體模型計算過程中，可將圖形數據從橋梁信息中有效提取。另外，橋梁計算呈現出較強的特殊性，對此，在實施整體模型計算的過程中，要對橋梁結構進行簡化，并增強橋梁互聯性，提高模型相關數據信息的實際傳遞效率，有效減少模型計算耗費的時間，促進工作效率實現大幅度提高[2]。

2.2 強化設計合理性和沖突檢查

在橋梁設計階段，應用BIM技術，有助于對設計進行精準校核，并對工程量進行準確統計。在建模過程中，若設計圖紙存在錯誤，可在施工前對之進行及時澄清和有效勘誤。同時，借助模板，能自動生成材料清單。將模型創建的相應清單與二維圖紙進行對比，可及時發現工程量統計中存在的問題。BIM技術還能有效強化沖突檢查。在傳統設計過程中，各專業設計人員主要借助二維圖紙開展溝通交流，難以有效增強設計過程的直觀性和協調性，極易增加施工成本。在橋梁設計階段，對BIM技術進行應用，可借助Autodesk Revit具備的工作集以及鏈接管理，對模型實施優化整合，并對相關問題進行檢測，大幅度減少施工錯誤[3]。

2.3 擬定并優化施工方案

BIM技術能實現對橋梁工程相應的信息模型的詳細構建，在此基礎上，能擬定并優化橋梁工程施工方案。在橋梁設計階段，可借助BIM技術對橋梁施工過程進行模擬展示，并對橋梁結構安全進行科學分析，對各類施工方案存在的差異性進行合理表現，有助于合理編制施工方案，并實現對施工方案的優化，能促進橋梁施工效率和施工質量實現大幅度提高。

2.4 對出圖模板進行設置并創建施工圖

當前，橋梁設計，需將設計施工圖紙對施工單位進行交付。圖紙輸出，在橋梁工程設計階段中占據著重要地位。傳統的2D設計技術，難以表現出多層次的橋梁設計效果。對BIM技術進行應用，能對橋梁具備的幾何特征進行精準展示，并減少設計過程中的各類表達障礙，精準表達復雜性較強的橋梁構造，并對出圖模板進行設置，實現對施工圖紙的有效創建輸出。

2.5 對工程量進行統計

傳統的橋梁設計，主要采用人工方式借助CAD圖紙對工程量進行統計，或者對造價軟件進行應用。上述兩種方式耗費的人力工作量較多，且極易出現計算錯誤。在橋梁設計階段，設計人員借助BIM技術，對橋梁模型進行構建，在此基礎上，對工程量進行統計。通過BIM技術對橋梁工程實施建模，能使模型包含橋梁全部工程信息，并借助計算機對橋梁各構件相關的工程量數據信息進行讀取，并采用表格形式對之進行呈現。在橋梁設計階段，若需要對部分模型進行調整，也需要采用表格形式對相關的鋼筋量、混凝土量以及構件類型等進行表示。若將材料統計相關數量結合定額，嚴格遵循定額規范對工程量數據進行處理，即能實現對成本預算的準確計算。

2.6 設計管理優化

在橋梁工程設計階段，借助BIM技術，能針對橋梁設計構建詳盡的全壽命模型。在橋梁設計這一階段，相關人員需對設計階段以及就位施工涉及的全部信息進行提供。運用BIM技術，能實現對各項橋梁信息的良好表現，并通過模型模擬實現對橋梁施工涉及的不同工種相應的作業區間的合理劃分，并對相關施工因素進行合理分配，在最大程度上實現對資源的優化配置，實現設計管理優化，促進橋梁施工效率實現大幅度提升。

2.7 施工模擬

在傳統的橋梁工程施工中，對工程進度進行管理控制的手段相對落后。借助BIM技術，能對施工進度進行可視化處理。對表格進度計劃進行編制，并實現與BIM模型的有效關聯，能實現對進度計劃中原有二維數據的有效轉化，完成對三維進度模型的構建，進而能增強施工模擬的動態性和直觀性，對施工進度相關信息進行直觀呈現。另外，還能對BIM模型以imodel數據格式導出相應文件到iPad中。設計和施工人員借助iPad即可實現對施工進度的遠程查看和控制，能加強對施工人員的有效控制，并增強資源分配的協調性，實現對橋梁工程設計施工成本的有效控制。

3 結語

綜上所述，BIM技術在橋梁工程設計階段的應用日益廣泛，呈現出較強的應用優勢，能有效增強橋梁設計的科學性，控制橋梁工程建設施工成本，縮短施工工期，增強橋梁工程項目的綜合效益。BIM技術在橋梁工程設計階段的應用，主要體現在構建模型并計算、強化設計合理性和沖突檢查、擬定并優化施工方案、對出圖模板進行設置并創建施工圖、對工程量進行統計、設計管理優化、施工模擬等方面。

[1]劉智敏,王英,孫靜,等.BIM 技術在橋梁工程設計階段的應用研究[J].北京交通大學學報,2015,39(6):80-84.

[2]孫聰.BIM技術在橋梁工程設計階段的應用研究[J].林業科技情報,2017,49(3):84-85.

[3]曹旭光,楊偉名.BIM 技術在橋梁工程設計與施工中的應用研究[J].四川水泥,2016(4):85-85.