BIM技術(shù)條件下的市政道路橋梁設(shè)計(jì)研究

劉 乾

（樂(lè)山市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)院， 四川 樂(lè)山 614000）

隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，市政道路橋梁在結(jié)構(gòu)以及規(guī)模等方面均有巨大的改變，而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃與理念已經(jīng)無(wú)法應(yīng)對(duì)這些變化，因此引入BIM 技術(shù)，將其作為一種基于智能下的三維模型，使其在全過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)信息技術(shù)的共享，進(jìn)而對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施方案進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)各階段的工作進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)配，這樣就能提高質(zhì)量并且縮短建設(shè)的周期，因此能夠節(jié)省成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。

1 BIM技術(shù)概述

BIM 技術(shù)的具體模式就是利用三維數(shù)字等先進(jìn)的技術(shù)來(lái)構(gòu)建數(shù)字化道路模型，用BIM 技術(shù)來(lái)進(jìn)行道路橋梁和各節(jié)點(diǎn)的三維動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和仿真分析，來(lái)達(dá)到系統(tǒng)化、模塊化、可視化和精細(xì)化的設(shè)計(jì)，對(duì)道路橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在道路橋梁的施工以及其他環(huán)節(jié)中采用新穎的設(shè)計(jì)理念，這樣就能夠推動(dòng)我國(guó)市政道路橋梁逐步向信息化和數(shù)據(jù)化方向發(fā)展[1]。

通過(guò)BIM技術(shù)，能夠即時(shí)地提供道路橋梁項(xiàng)目的設(shè)計(jì)模式、進(jìn)度以及投資成本等信息，幫助工作人員隨時(shí)了解項(xiàng)目進(jìn)程。掌握了這些信息，工作人員就能根據(jù)具體數(shù)據(jù)適時(shí)地調(diào)整建筑的設(shè)計(jì)理念、施工以及管理，從而能夠保證項(xiàng)目的順利進(jìn)行，增加經(jīng)濟(jì)收益。另外，在BIM技術(shù)條件下進(jìn)行市政道路橋梁設(shè)計(jì)，和傳統(tǒng)的模式相比不僅僅是工具和手段的巨大變革，更是在業(yè)務(wù)和流程創(chuàng)新方面的變革，利用BIM技術(shù)進(jìn)行道路橋梁設(shè)計(jì)，保證了其形象化、協(xié)同化和精細(xì)化，能夠加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，讓各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)師一起來(lái)建立道路橋梁的模型。各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)師在同一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，將成果及時(shí)更新，可以實(shí)現(xiàn)信息共享，并且可以使二維數(shù)據(jù)變得立體和形象，最大程度上減少錯(cuò)誤發(fā)生的可能性，節(jié)約設(shè)計(jì)的成本[2]。

2 BIM技術(shù)條件下的市政道路橋梁設(shè)計(jì)研究

2.1 場(chǎng)地規(guī)劃分析

在市政道路橋梁設(shè)計(jì)中，場(chǎng)地規(guī)劃是一個(gè)重要的內(nèi)容，也是非常重要的環(huán)節(jié)，市政道路橋梁設(shè)計(jì)的質(zhì)量是否合格，與場(chǎng)地規(guī)劃情況直接相關(guān)，因此一定要做好場(chǎng)地規(guī)劃分析工作。過(guò)去，場(chǎng)地規(guī)劃設(shè)計(jì)主要是依靠現(xiàn)場(chǎng)勘察人員得到的數(shù)據(jù)結(jié)果，這種情況下，具體的規(guī)劃設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)就會(huì)存在較大的誤差，精確度不夠，并且這種工作模式效率也比較低[3]。針對(duì)這種情況，在市政道路橋梁設(shè)計(jì)中利用BIM 技術(shù)，可以提高場(chǎng)地規(guī)劃分析的精確度，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)不斷優(yōu)化場(chǎng)地規(guī)劃分析的目的，具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，利用BIM技術(shù)可以將場(chǎng)地內(nèi)比較抽象的平面元素立體化的表現(xiàn)出來(lái)，使其一目了然，這樣可以幫助規(guī)劃設(shè)計(jì)人員更加輕松地布置各個(gè)階段的場(chǎng)地，同時(shí)將各個(gè)階段場(chǎng)地轉(zhuǎn)換情況考慮進(jìn)去，不斷優(yōu)化布置情況，這樣可以減少重復(fù)布置情況的發(fā)生。另外，利用BIM技術(shù)建立場(chǎng)地模型的過(guò)程之中，可以根據(jù)標(biāo)高方格網(wǎng)導(dǎo)入地形，從而提前將道路標(biāo)高系統(tǒng)和排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)好，這樣在施工的過(guò)程中就可以按照設(shè)計(jì)好的方案進(jìn)行施工，從而減少臨建挖方填方，減少施工量，節(jié)約建設(shè)成本[4]。另一方面，使用BIM相關(guān)軟件和技術(shù)，并結(jié)合地理信息系統(tǒng)，可以不斷對(duì)道路整體布局進(jìn)行優(yōu)化，提高對(duì)市政道路橋梁的智能化管理水平，最大化程度實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，同時(shí)，使用BIM系列軟件，可以對(duì)道路空間的狀況進(jìn)行模擬，評(píng)估人流車流信息，保證建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。另外，使用BIM技術(shù)以及相關(guān)軟件和技術(shù)，還可以有效解決傳統(tǒng)方法存在的問(wèn)題，如信息數(shù)據(jù)不足、精確度不夠等[5]。

2.2 地下管線綜合設(shè)計(jì)

所謂的管線綜合主要是指在道路橋梁區(qū)域中，各專業(yè)工程平面位置和豎向高程相協(xié)調(diào)的工作。市政道路橋梁設(shè)計(jì)的初步階段，需要綜合分析各種信息資料，從而詳細(xì)規(guī)劃管線的走向、種類和管徑，實(shí)現(xiàn)其不斷優(yōu)化。利用現(xiàn)代BIM技術(shù)，提前對(duì)施工完后的管線的分布情況進(jìn)行3D的靜態(tài)模擬。除此之外，再按照各個(gè)設(shè)備專業(yè)的施工圖分系統(tǒng)分步驟來(lái)進(jìn)行。建模時(shí)，需要遵循一定的順序原則，即從大管到小管、從上到下，嚴(yán)格按照這種順序進(jìn)行，有利于后期對(duì)不合適的地方進(jìn)行調(diào)整。在建模完成之后，需要進(jìn)行碰撞檢測(cè)，根據(jù)碰撞檢測(cè)的結(jié)果整理出報(bào)告。與此同時(shí)，通過(guò)現(xiàn)代BIM技術(shù)綜合調(diào)控，使得能夠提前確定管道中的每個(gè)部分的具體尺寸，并且再把尺寸交到管道加工廠的工作人員手中，這樣便于管道加工廠的工作人員制定加工計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一制造，降低制作的難度，提高生產(chǎn)效率，縮短工時(shí)，節(jié)約加工管道的成本。另外，在道路橋梁項(xiàng)目的預(yù)留預(yù)埋階段極有可能存在著質(zhì)量問(wèn)題，比如漏埋套管、漏留孔洞以及預(yù)留預(yù)埋的位置不夠精確的問(wèn)題，二使用BIM技術(shù)，管線的預(yù)留孔洞可以提前確定，這在很大程度上減少了道路橋梁工程的施工難度[6]。

使用BIM技術(shù)可以有效解決管線碰撞的問(wèn)題，實(shí)施施工模擬，并進(jìn)行施工技術(shù)交底，這樣可以有效保證工程施工建設(shè)符合設(shè)計(jì)要求，減少施工過(guò)程中有可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，從而避免返工和重修，提高施工建設(shè)效率，節(jié)約建設(shè)成本。如果需要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，那么修改之后還需要再次分析設(shè)計(jì)結(jié)果，模擬出設(shè)計(jì)方案更改之后的工程建設(shè)情況，以此來(lái)進(jìn)行決策，這樣就能夠使后續(xù)的道路橋梁設(shè)計(jì)和施工的周期大幅縮短。

2.3 道路橋梁景觀的設(shè)計(jì)分析

在借助現(xiàn)代 BIM 技術(shù)來(lái)進(jìn)行道路橋梁景觀的設(shè)計(jì)時(shí)，可以先對(duì)道路橋梁區(qū)域內(nèi)的景觀進(jìn)行模擬性分析，以便實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程與景觀協(xié)調(diào)性，防止工程建設(shè)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成的不利影響。利用BIM 技術(shù)，可以在空間上將經(jīng)過(guò)和工程相結(jié)合，構(gòu)建道路橋梁景觀模型，從而有利于幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)景觀進(jìn)行合理布置，打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法存在的限制，使整個(gè)設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)可視化和動(dòng)態(tài)化，進(jìn)而提高市政道路橋梁設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2.4 信息模型的同步管理

通過(guò)現(xiàn)代BIM技術(shù)，在同一個(gè)平臺(tái)下進(jìn)行信息資源的共享，并且在建設(shè)項(xiàng)目的周期中，BIM模型所提供的信息能夠?yàn)楹芏鄾Q策提供依據(jù)。在道路橋梁建設(shè)的不同階段，其設(shè)計(jì)、設(shè)備管線以及運(yùn)行維修管理等方面都可以實(shí)現(xiàn)信息資源的共享，不同的參與主體能夠?qū)⑿畔?dǎo)入到BIM中，在共同的平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)協(xié)作，解決了傳統(tǒng)條件下信息不對(duì)稱、工作效率低下的問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

市政道路橋梁建設(shè)作為一座城市的窗口，反應(yīng)了城市的發(fā)展水平。BIM技術(shù)打破了傳統(tǒng)模式上的專業(yè)設(shè)計(jì)不精確等弊端，真正實(shí)現(xiàn)了市政道路橋梁的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及施工運(yùn)維等工作的一體化管理，使得結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管線等各項(xiàng)工作在同一個(gè)模型內(nèi)進(jìn)行，有利于提高市政道路橋梁設(shè)計(jì)和施工建設(shè)的質(zhì)量，促進(jìn)城市化進(jìn)程。