橋梁工程設(shè)計(jì)BIM技術(shù)應(yīng)用探索

文/車英杰 河北博科工程咨詢有限公司 河北廊坊 065000

伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，大型橋梁工程施工項(xiàng)目的數(shù)量也變得越來越多，對于橋梁的質(zhì)量與施工成本也逐漸成為了人們的關(guān)注點(diǎn)。BIM在建筑建設(shè)方面被廣泛應(yīng)用，經(jīng)過近些年信息技術(shù)的發(fā)展，BIM也逐漸開始被應(yīng)用到橋梁建設(shè)當(dāng)中，相比較于CAD制圖，它具有更多地有點(diǎn)，能夠有效地提升橋梁工程的施工效率與質(zhì)量，從而滿足了當(dāng)代社會對于橋梁的要求。

1、BIM技術(shù)

1.1 BIM技術(shù)的概念

BIM是指建筑信息模型，主要通過數(shù)字化的方式對建筑的功能以及物理原理進(jìn)行展現(xiàn)[1]，能夠更加直觀和客觀的對建筑工程的信息進(jìn)行決斷。其主要通過向人們展示模型，表達(dá)出設(shè)計(jì)階段可能出現(xiàn)的問題，并對這些問題進(jìn)行及時(shí)修改，從而保證信息的準(zhǔn)確度。

1.2 使用BIM技術(shù)的意義

由于橋梁其結(jié)構(gòu)的特殊性和復(fù)雜程度，因此橋梁工程的建設(shè)非常復(fù)雜，其中可能會需要非常多的特異性構(gòu)件，并且要對其本身不同位置的受力程度進(jìn)行分析，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中要對許多數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算橋梁在不同的狀況下可能會發(fā)生的問題[2]。并且，橋梁通常都被建造在一些環(huán)境較為復(fù)雜的區(qū)域，會運(yùn)用非常多的專有技術(shù)與施工設(shè)備。

以往的橋梁設(shè)計(jì)中會應(yīng)用CAD設(shè)計(jì)出二維圖紙來進(jìn)行構(gòu)圖，但是不能夠完全的將設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖展現(xiàn)出來，在一定程度上阻礙了施工的進(jìn)行。BIM技術(shù)相比較于傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢主要有，其能夠生成三維立體圖像，構(gòu)建出較為立體的空間，能夠更加準(zhǔn)確的表達(dá)出空間的位置，同時(shí)由于其三維構(gòu)圖，能夠更加直觀的讓施工人員理解設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念，從而增快施工效率。

1.3 BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

BIM技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，能夠?qū)崿F(xiàn)可視化交流，模擬施工情景。BIM能夠構(gòu)建出施工方案的三維模型，讓設(shè)計(jì)人員與施工人員能夠在可視化的環(huán)境下交流橋梁施工。并且，BIM模型能夠模擬橋梁的施工，對施工過程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)進(jìn)行展示，并在設(shè)計(jì)方案中重點(diǎn)關(guān)注這些問題，從而能夠在施工當(dāng)中解決這些問題；第二，可以提升橋梁的設(shè)計(jì)質(zhì)量，有效控制成本。BIM技術(shù)能夠?qū)φ麄€(gè)工程當(dāng)中需要用到的材料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出所需花費(fèi)的金額，便于進(jìn)行成本控制；第三，可以對整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行周期管理。例如：可以在現(xiàn)場對要用得到構(gòu)件進(jìn)行事前預(yù)知，變相的提升了施工效率。

2、BIM技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用

2.1 在前期設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用

業(yè)主、施工單位與設(shè)計(jì)單位都會參與橋梁工程的設(shè)計(jì)工作[3]，在進(jìn)行前期設(shè)計(jì)時(shí)，各方要對彼此對于工程建設(shè)的想法，從而保證項(xiàng)目立項(xiàng)的可行性、方案的合理性。并且，橋梁工程的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，光依靠圖紙?jiān)O(shè)計(jì)人員與施工人員不能向?qū)Ψ阶銐虻谋磉_(dá)設(shè)計(jì)理念，而運(yùn)用BIM技術(shù)就能夠有效地解決這一問題。目前較為常用的工具就是Revit等，這些工具能夠根據(jù)橋梁的實(shí)際參數(shù)來建立模型，建模是為了能夠更直觀對尺寸進(jìn)行了解，從而更方便的調(diào)整尺寸。在另一方面來說，BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠動(dòng)態(tài)模擬出橋梁的建造過程，把構(gòu)建出的三維模型展示給橋梁工程的管理人員，從而讓設(shè)計(jì)人員與施工人員能夠更方便的交流設(shè)計(jì)理念。并且，BIM技術(shù)還能夠在工程需要改變時(shí)，較為迅速的對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)還能模擬出其余的參數(shù)，在對方案進(jìn)行改動(dòng)，可以通過計(jì)算來保證方案的準(zhǔn)確性。

BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠小小的控制橋梁建筑材料用量、對建造橋梁工程的價(jià)格進(jìn)行擬算，從而控制工程的成本。BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁工程3D的建模，相比較傳統(tǒng)的2D入職而言，更便于觀察結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的橋梁工程。通過這種方式，能夠?qū)⒐こ倘轿坏南蜇?fù)責(zé)人與施工單位展示，并且具有操作簡潔的特點(diǎn)。

2.2 在后期設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用

橋梁工程的后期設(shè)計(jì)階段中，要對前期設(shè)計(jì)階段中建立的BIM模型進(jìn)行審查[4]。橋梁建設(shè)對于不同的指數(shù)要求也不大相同，而BIM能夠讓工作人員直接測試結(jié)果，從而提升了測試工作的工作效率，還能夠?qū)笃跈z查的過程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)和解決，修正設(shè)計(jì)方案。并且，后期的檢查工作能夠讓后期的施工工作更容易的進(jìn)行，降低了后期施工當(dāng)中可能出現(xiàn)的問題。橋梁結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，傳統(tǒng)的2D圖紙不足以表達(dá)出復(fù)雜構(gòu)建的所處位置，相關(guān)工作人員沒有及時(shí)溝通，可能會造成后期施工出現(xiàn)偏差，從而導(dǎo)致橋梁工程的施工質(zhì)量受到影響，損失建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2D圖紙時(shí)平面上的建筑結(jié)構(gòu)表達(dá)，因此會丟失一部分的信息，從而施工單位在安裝時(shí)可能會由于圖紙表達(dá)不完善，導(dǎo)致在安裝結(jié)構(gòu)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。通過在后期的設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠有效地避免這些問題的發(fā)生。還能夠更方便的對設(shè)計(jì)信息進(jìn)行保存，從而使得施工人員能夠更加了解橋梁信息。

結(jié)語：

綜上所述。在橋梁工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠提升工程的整體施工質(zhì)量以及施工效率。同時(shí)還能夠?yàn)橄嚓P(guān)管理人員提供一個(gè)管理平臺，實(shí)施對施工的整體管理，提升管理效率。此外，BIM技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上能夠蓋面?zhèn)鹘y(tǒng)的管理模式。BIM技術(shù)經(jīng)過在橋梁工程中的不斷實(shí)踐與應(yīng)用，在不久的將來，一定能夠取得進(jìn)一步的發(fā)展，從而推動(dòng)橋梁設(shè)計(jì)工作的發(fā)展。