BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用研究

(重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院　重慶　400074)

一、引言

建筑信息建模/管理BIM(Building Information Mod-eling/Management)是一種實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目的物理功能特性的數(shù)字描述和管理的新型技術(shù)，它的目標(biāo)是建立從項(xiàng)目論證開(kāi)始，到建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)用維護(hù)，直至最終拆除的全生命周期數(shù)據(jù)庫(kù)，并實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)的共享和運(yùn)用。BIM(建筑信息模型)技術(shù)，主要是用來(lái)實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目的物理功能特性的數(shù)字描述與管理的技術(shù)，該技術(shù)貫穿到項(xiàng)目的全生命周期，包括設(shè)計(jì)、施工、管理和運(yùn)維等階段，能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)的共享與應(yīng)用和保證信息與現(xiàn)實(shí)保持協(xié)同。

二、BIM技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

(一)前期設(shè)計(jì)。橋梁工程的建設(shè)涉及業(yè)主、設(shè)計(jì)方、施工方等眾多參與方，要想?yún)f(xié)同完成項(xiàng)目，就必須了解彼此之間的意圖和需求。尤其在前期設(shè)計(jì)橋梁方案的比較與選擇過(guò)程中，由于平面圖紙的約束，設(shè)計(jì)單位和業(yè)主難以溝通及達(dá)成統(tǒng)一的想法。基于BIM技術(shù)，進(jìn)行參數(shù)化、信息化和數(shù)字化三維建模，并形成橋梁初步設(shè)計(jì)效果圖及動(dòng)態(tài)演示，業(yè)主和項(xiàng)目規(guī)劃者能通過(guò)信息模型，更直觀更加科學(xué)得去評(píng)估項(xiàng)目。

(二)后期設(shè)計(jì)。后期設(shè)計(jì)階段，主要對(duì)前期的BIM模型設(shè)計(jì)橋梁的設(shè)計(jì)校核、碰撞檢查等因?yàn)闃蛄航ㄔO(shè)中，對(duì)于各種指標(biāo)的要求比較高，為了提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，利用BIM模型能夠使設(shè)計(jì)人員更好的完成設(shè)計(jì)結(jié)果測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題并做相應(yīng)的調(diào)整BIM模型的建立過(guò)程中，及時(shí)修改設(shè)計(jì)圖紙出現(xiàn)的錯(cuò)誤，有助于減少施工過(guò)程中出錯(cuò)的可能性。基于前期確定的設(shè)計(jì)方案，運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行更細(xì)化的深化建模。采用BIM軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)校核和碰撞檢查，同時(shí)生成分析報(bào)告。

三、BIM技術(shù)在橋梁施工階段的應(yīng)用

(一)可視化技術(shù)交底。利用BIM模型向施工單位進(jìn)行技術(shù)交底，能夠通過(guò)BIM模型的可視化性和信息性向施工人員詳細(xì)介紹設(shè)計(jì)思路，避免實(shí)際施工工藝與施工圖紙產(chǎn)生分歧的情況。并且，在技術(shù)交底時(shí)，施工單位也能根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的不足，及時(shí)設(shè)計(jì)人員相互討論。

(二)動(dòng)態(tài)控制。在施工組織設(shè)計(jì)安排中，利用BIM模型的動(dòng)態(tài)形式，不僅能夠更直觀的反應(yīng)施工進(jìn)度信息，更能夠反映相應(yīng)階段施工目標(biāo)完成所產(chǎn)生的施工成本，便于施工成本的控制管理。

(三)安全模擬施工。在安全施工方面，BIM技術(shù)能夠提高橋梁施工的安全度，對(duì).施工過(guò)程中一些安全較大的工程可以實(shí)現(xiàn)利用BIM模型進(jìn)行模擬仿真測(cè)試。比如，在施工的模板吊裝過(guò)程中，模板會(huì)發(fā)生自由擺動(dòng)，調(diào)動(dòng)過(guò)程中如果模板擺動(dòng)過(guò)大，有可能發(fā)生墜落，對(duì)下方工作人員造成生命威脅。

四、存在的問(wèn)題

(一)標(biāo)準(zhǔn)和軟件方面原因。目前來(lái)看，我國(guó)bim技術(shù)發(fā)展剛起步，很多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)使用了好多年，技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范都比較成熟。因此，我們面臨了一個(gè)非常嚴(yán)峻的問(wèn)題，首先，國(guó)內(nèi)軟件開(kāi)發(fā)效果不太理想。其次，國(guó)家關(guān)于bim標(biāo)準(zhǔn)一直沒(méi)有詳細(xì)的規(guī)定。我們希望用自己的軟件來(lái)開(kāi)發(fā)bim，而不是像以前cad一樣，由autodesk公司一統(tǒng)天下。我們應(yīng)該使用自己開(kāi)發(fā)的軟件，這需要時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(二)各個(gè)參建方原因。Bim建設(shè)需要各參建方的支持和參與，但是我國(guó)建設(shè)行業(yè)設(shè)計(jì)、施工分離，且各自為政。設(shè)計(jì)單位已經(jīng)習(xí)慣使用cad設(shè)計(jì)圖紙，不愿意接受bim技術(shù)，也不愿意再做一次重復(fù)工作。將設(shè)計(jì)圖紙從二維變成三維，工作量大，建設(shè)單位也不愿意出錢。

施工單位則很希望使用bim模型，進(jìn)行施工管理，這樣有助于提高施工效率和溝通效率。

(三)BIM技術(shù)自身原因。研發(fā)bim技術(shù)，投資大，見(jiàn)效慢。技術(shù)人員不僅要具備建筑專業(yè)知識(shí)和能量，而且要精通軟件。Bim技術(shù)不是用過(guò)一個(gè)軟件完成，它需要不同的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理和維護(hù)等諸多信息傳遞和共享。

(四)對(duì)策分析。我們國(guó)家bim技術(shù)運(yùn)用發(fā)展緩慢，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他發(fā)達(dá)國(guó)家，我們應(yīng)盡快建立自己的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)自己的軟件，使bim技術(shù)本土化。