橋梁工程設計BIM技術應用探索

湯運志 徐萌萌

山東東泰工程咨詢有限公司 山東淄博 256410

1 BIM技術概述

BIM技術的具體模式就是利用三維數(shù)字等先進的技術來構(gòu)建數(shù)字化道路模型，用BIM技術來進行道路橋梁和各節(jié)點的三維動態(tài)設計和仿真分析，來達到系統(tǒng)化、模塊化、可視化和精細化的設計，對道路橋梁的結(jié)構(gòu)進行全面的優(yōu)化設計，在道路橋梁的施工以及其他環(huán)節(jié)中采用新穎的設計理念，這樣就能夠推動我國市政道路橋梁逐步向信息化和數(shù)據(jù)化方向發(fā)展。通過BIM技術，能夠即時地提供道路橋梁項目的設計模式、進度以及投資成本等信息，幫助工作人員隨時了解項目進程。掌握了這些信息，工作人員就能根據(jù)具體數(shù)據(jù)適時地調(diào)整建筑的設計理念、施工以及管理，從而能夠保證項目的順利進行，增加經(jīng)濟收益。另外，在BIM技術條件下進行市政道路橋梁設計，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)務和流程創(chuàng)新方面的變革，利用BIM技術進行道路橋梁設計，保證了其形象化、協(xié)同化和精細化，能夠加強團隊協(xié)作，讓各個專業(yè)的設計師一起來建立道路橋梁的模型[1]。

2 BIM技術特點

2.1 關聯(lián)性

BIM是一種模擬模型技術，而這種模型設計可以將不同建筑階段，各環(huán)節(jié)中涉及到的對象信息進行有效的關聯(lián)。也就是說，在工程建筑的設計階段，可以大大降低同一信息多次重復導入問題，信息重復率的降低也就在一定程度上避免了信息分歧的問題。若是模型中的一項信息數(shù)據(jù)出問題或者被修改，那么與之有關聯(lián)的相關信息就能在后臺自動更新，重新形成新的關系網(wǎng)。

2.2 模擬性

BIM技術可實現(xiàn)可視化施工，通過模擬現(xiàn)實中的施工來實現(xiàn)施工可視化。在施工階段，可以在三維模型的基礎上通過添加相關條件而轉(zhuǎn)換成4D的施工模式，便于施工方案的確立。同時也可以在4D的基礎上加入造價成本進行5D模擬，以實現(xiàn)成本控制的目的。

2.3 可視化

BIM技術的一大特色就是改變了傳統(tǒng)的單純平面圖紙設計模式，通過借助先進的計算機設備，將線條進行拼接組合，形成了三維的立體模式圖，使圖紙變得更加生動化，更加立體可視化。在設計、建筑以及后續(xù)運營過程中，BIM技術都能提供可視化的便利條件，便于相關工作者之間的溝通交流，大大提高了其商業(yè)及應用價值

3 橋梁工程設計中BIM技術的應用

3.1 三維BIM模型構(gòu)建

橋梁工程項目施工具有比較高的要求，設計誤差會影響工程施工質(zhì)量乃至安全性。通過在設計環(huán)節(jié)中利用BIM技術，可以構(gòu)建專門的BIM模型，以及完善的視圖樣板和細表模板，為工程施工提供準確、可靠的依據(jù)。通過基于AutodeskRevit，構(gòu)建由大量參數(shù)構(gòu)成的橋梁結(jié)構(gòu)庫，科學地制定明細表和視圖等樣板。然后再結(jié)合測繪和地質(zhì)等方面獲得的基礎數(shù)據(jù)，可以使設計人員結(jié)合相應的參數(shù)化族庫，對新建或舊有橋梁工程項目的BIM模型進行構(gòu)建，如果橋梁兩側(cè)是公路，那么借助BIM技術，同樣可以構(gòu)建所對應公路的BIM模型。族庫實際上包含著標準梁和承臺等內(nèi)容，以及包括走道板和道路標識等眾多內(nèi)容。為了為下部橋梁結(jié)構(gòu)的參數(shù)化鋼筋配置模塊進行開發(fā)，還可以靈活地應用AutodeskRevit的開放接口API，可以對橋臺布置相應的實體鋼筋，創(chuàng)造生成對應的鋼筋圖，同時可以精確計算出所使用鋼筋的數(shù)量，借助橋梁工程三維BIM模型的構(gòu)建更好地對橋梁設計方案進行優(yōu)化[2]。

3.2 設計優(yōu)化

橋梁施工圖的設計和優(yōu)化，不僅需要詳細的繪制起到承載作用的構(gòu)建及界面構(gòu)造，還需要有效的明確相應的附屬結(jié)構(gòu)與局部，這樣才能夠保證構(gòu)件完成放樣操作。橋梁結(jié)構(gòu)不僅具有車行系統(tǒng)，還往往存在相應的管道布置，因此需要合理的確定橋梁與管道之間的空間位置，將構(gòu)件重疊，以此來降低施工的難度。BIM技術可以檢索橋梁設計工作中的錯誤，按照相關標準來進行審核，保證其具有一定的連續(xù)性，保證構(gòu)件的設計位置符合相關標準，避免出現(xiàn)較大的沖突。

3.3 將BIM與相關分析軟件相整合

在以往的橋梁工程設計之中，計算模型與圖紙模型往往是相互獨立的，在進行設計方案優(yōu)化的時候往往只能參照模型的計算結(jié)果，這就導致圖紙修改的工作量大幅增加。而BIM技術的應用則能有效解決這一問題。立足于BIM技術，對其進行二次開發(fā)，可生成完整的三維模型，然后再使其他分析軟件和BIM模型實現(xiàn)相互連通，把BIM模型中的相關數(shù)據(jù)直接導入分析軟件進行計算處理，這樣就能實現(xiàn)橋梁工程設計效率與質(zhì)量的大幅提升[3]。

3.4 工程量的自動計算

引入BIM技術之后，整個橋梁工程項目的所有數(shù)據(jù)信息都可保存于模型數(shù)據(jù)庫之中，且這些數(shù)據(jù)可通過電腦自動篩選和獲取，這樣就能使工程量的解析更加高效化和準確化，避免因人為因素而導致一些失誤。借助BIM技術得到有關工程量的相關信息，可便于工作人員對工程項目整體投資成本的預測，進而為方案的選擇提供科學的參考依據(jù)，同時，這些有關工程量的數(shù)據(jù)信息還可在工程施工完成后的工程量統(tǒng)計環(huán)節(jié)直接利用。

4 結(jié)語

綜上所述。在橋梁工程設計階段應用BIM技術，能夠提升工程的整體施工質(zhì)量以及施工效率。同時還能夠為相關管理人員提供一個管理平臺，實施對施工的整體管理，提升管理效率。此外，BIM技術的應用，在一定程度上能夠蓋面?zhèn)鹘y(tǒng)的管理模式。BIM技術經(jīng)過在橋梁工程中的不斷實踐與應用，在不久的將來，一定能夠取得進一步的發(fā)展，從而推動橋梁設計工作的發(fā)展。