BIM技術在橋梁工程設計與施工中的應用研究

王 笑

（沈陽建筑大學，遼寧 沈陽 110023）

1 BIM技術的概念

BIM （Building Information Modeling） 主要指的是建筑信息模型。BIM主要是使用三維數字技術作為發展的基礎，其中匯集了建筑工程項目多種有關信息的一種工程數據模型，同時其也是對于工程項目設施實體和功能特性的一種數字化的展現。

2 橋梁工程設計與施工特點

2.1 施工環境復雜多變

施工環境一般都是比較負載的，如施工地點可能會跨河、跨山谷、跨海等。為使得工程進度以及施工的安全性得到保證，需按照實際的環境去采取有針對性的施工方案。無法依賴過去的經驗去對施工方案是不是具備一定的可行性進行判斷，其仍然需要對其進行整體的考察。并且因為受到環境因素的限制，經常會出現施工成本提升以及施工周期延長等多種問題。

2.2 構件多、結構設計復雜

橋梁施工是一個大項目。為了保證橋梁工程的安全性和穩定性，設計通常更復雜，部件的連接更復雜。因此，施工設計容易出現聯合沖突和加固沖突等問題，導致施工返工和施工期。推遲。過去，如果您想在橋梁設計過程中發現結構問題，您需要具備足夠的橋梁設計經驗，以結合2D設計圖紙來測試結構。但是，傳統的方法很難在設計中發現問題，通常可以在施工過程中發現，直接阻礙了項目的進展。

2.3 預制構件體積大，體積大

鋼橋或鋼筋混凝土橋需要大量預制構件。這些部件需要在現場預制或從工廠生產并運輸到施工現場。因此，元件尺寸設計和生產有很高的要求。如果現場組件的尺寸不合理，則必須重新修改圖紙或組件，這將不可避免地導致施工停滯并增加設計和施工成本。這些預制構件通常具有大的體積和重量較大，數量較多，生產、運輸與吊裝等存在潛在問題。

3 BIM技術在橋梁工程中應用的可行性

在BIM技術誕生前，橋梁工程建設是比較復雜的，設計人員主要依賴于AutoCAD軟件繪圖，只對建筑設計起輔助作用。在我國的各工程建設行業中，一般都采用AutoCAD二維建模技術，然而它并不能直觀地體現建筑系統的結構，并且在實際的復雜工程項目開展過程中，AutoCAD的二維建模技術表達的圖紙信息十分繁雜，設計過程協同困難，設計質量也難以把握，有時候工作人員會不可避免地出現很多失誤，因此，AutoCAD二維建模技術仍然不是高效的建筑設計軟件。

4 BIM技術在橋梁設計階段的主要運用

4.1 前期設計

在設計和建造橋梁工程時，有必要統一業主，設計師和施工方所涉及的單位的意見，然后確定最終的施工計劃。由于每個單元的專業水平不同，在早期設計階段，設計方的意圖很難將想法傳遞業主單位，因此實現意見一致性的難度很大增加。然而，通過利用BIM技術的特點，我們可以在三維建模中對設計項目進行參數化，信息化和數字化，從而使設計項目能夠更直觀地顯示在設計師和所有者面前，從而選擇預設計方案高效快捷。

4.2 后期設計

后設計階段的任務是對先前設計的BIM模型進行各種審核和檢查計算，以查看模型是否能夠滿足規范要求并同時通過負載容差。由于橋梁施工中各項指標的要求比較高，為了提高設計質量，BIM模型可以使設計人員更好地完成設計結果測試，及時發現設計問題并做出相應的調整。后期設計的基礎是預設計的BIM模型，在模型上進一步修改和改進以滿足設計要求。

5 BIM技術在橋梁施工階段的運用

5.1 可視化技術交底

通過BIM技術，可以有效地執行可視化技術。當設計人員向施工單位提交技術資料時，可以通過BIM模型的視覺特征將設計思路，設計理念和施工要點引入施工單位，使設計人員和施工單位之間高效溝通，更好地掌握施工圖紙，避免誤解和分歧。施工單位還可以充分結合自身的實際施工經驗，找出設計的不足之處，并為設計人員提供合理的意見和建議，使施工方案的可行性更高，大大避免了施工浪費。

5.2 動態控制

在橋梁的施工過程中，BIM技術可用于動態控制工作。通過BIM技術的動態形式，可以直觀地獲得施工進度信息，并且可以監控工作，并且可以反映每個施工階段所需的施工成本。可以看出每個階段的施工目標是管理建筑成本同時對其進行有效的控制。

5.3 安全模擬施工

在橋梁工程施工過程中，安全系數是必須考慮的主要因素。所有工作必須以安全為主要目標，建筑工人的生命財產安全應放在第一位。通過BIM技術，可以有效提高橋梁施工的安全性。對于那些在施工過程中困難的項目，可以使用BIM技術來模擬模型，然后進行調試，并且可以修剪不合理的地方以消除安全隱患。例如，在吊索模板時，模板可以自由擺動。如果擺動的幅度太大，它會下降并對下面的工人造成危險。因此，BIM技術可用于模擬和模擬模板的擺動區域。從而確定相關的安全區域和危險區域，然后設置隔離帶，以確保施工人員的安全。

6 結語

國內BIM技術起步相對較晚，并且沒有國產的核心軟件，同時對于國外軟件所進行的研究存在不充分的問題，在國內情況與國外軟件不相符的時候，就會對技術應用以及實際的操作帶來極大的不便。所以，需要盡快對于BIM技術設計成果判定標準給予規范，并設置國內進行BIM技術的研發團隊，使其能夠克服當前存在的不足。