BIM在道路橋梁設計優化中的實踐探索

務能 申由甲

摘要：在我們國家的現代交通網絡中，道路橋梁工程是重要的基礎內容，其對整個社會經濟的發展以及人們的日常出行都具有十分重要的作用。隨著現代科學技術的不斷更新與發展，道路橋梁工程不僅在施工技術上取得了非常大的提升，同時也在設計技術上取得了一定的進步，BIM 技術的應用便是一大典型表現。

關鍵詞： BIM;道路橋梁;設計;優化;實踐

引言

在我國各項經濟都獲得不同程度發展的同時，城市化進程不斷深入的背景下，道路橋梁工程項目不斷增多，同時設計要求和標準不斷提升，傳統依靠 CAD 為主的設計模式已經逐漸無法滿足設計的直觀性等基本要求。而 BIM 技術的應用，促使道路橋梁設計逐步進入“三維設計”領域，在優化傳統道路橋梁設計思路與步驟，提高設計質量與效率方面具有重要的作用。

一、BIM技術概述

所謂 BIM 技術，指的就是現代建筑信息模型，其基本概念如下：立足于實際建筑工程項目的相關信息，構建完善的三維數據模型，通過數據仿真模擬技術，實現數據信息的真實化，進而使建筑工程邁上信息化發展道路的一類技術。BIM技術的應用是與當前我國建筑行業發展趨勢相適應的。目前，伴隨信息技術的進一步改進與更新，信息技術已經逐漸深入到社會各行各業以及人們的日常生活，這就使得整個社會的信息化發展水平不斷提升。加強對各種新技術、新產品的運用是現階段我國道路橋梁設計行業發展的必然選擇，就 BIM 技術而言，其在我國道路橋梁設計行業的應用在很大程度上提高了我國道路橋梁工程設計的效率與質量。

二、BIM在道路橋梁設計優化中的實踐

（一）在可行性研究階段的應用

在道路橋梁建設的開始，建設單位需要對道路橋梁建設的場地選址、方案規劃、能源消耗等方面進行簡要的評估。第一步，用 BIM 軟件進行快速道路橋梁模型搭建，并且能夠在數字信息中清楚地表現出道路橋梁的各方面信息，包括道路橋梁選址、施工方案以及整個橋梁的整體面貌。通過這種虛擬的表達，能夠方便地檢查道路橋梁建設過程中的漏洞，從而判斷在建設過程中還有哪些需要改進的地方，然后根據對三維模型的分析，制定輔助設計方案。BIM 技術實現了對道路橋梁的全方位精細化信息展示，并且能夠對建筑使用的材料成本進行統計，方便施工過程的進行。

（二）路橋設計三維模型的建設

道路橋梁設計利用 BIM 技術可建設三維建設模型，傳統的二維道路橋梁設計圖在空間感上缺乏一定的有效性，而現如今三維模型設計可從不同角度觀察道路橋梁施工設計的有效性。當利用 BIM 平臺進行道路橋梁設計時，需要在路線布局參數處對道路橋梁的前緩和曲線、曲線以及后緩和曲線進行設計，只需要在其中輸入前緩和曲線長度為 5000 米，曲線半徑為 200000米，通過相切約束的選擇軟件會自動生成曲線圓弧角度半徑為8° 36’，可利用該類方式，確認應用效果最好的路橋曲線設計方案，保障施工質量的同時，對道路橋梁具體施工中的工期、成本、質量等進行全面性的設計，這源于 BIM 技術的可視性，直觀的路橋設計工具幫助設計師更加快速有效的發現自身設計存在的各類問題，并針對該類問題提出了有效的解決方案，有時甚至提出多項解決方案并進行有效性的對比，使得最終的道路橋梁設計結果各個環節的銜接與搭配更加高效。

（三）加強施工技術指導，積極開展科技研發工作

在道路橋梁工程建設中應用 BIM 技術，主要是指導與培訓施工隊伍，有效地結合以往道路橋梁工程建設中的施工技術、施工方法等內容，將工程設計中 BIM 技術的應用專門構成專業的路橋建設實踐基地，由其負責對全體道路橋梁工程施工人員開展專項教育培訓。如除了使施工人員可以深入理解與掌握 BIM 技術及應用方面的理論知識外，還要注意培養他們實際應用 BIM 技術的能力，力求全面提升施工人員的專業技能水平。比如，科技研發工作人員可以有效地組織全體具有豐富 BIM 技術應用經驗的專家現場展示 BIM 技術的應用場景以及過程，深化施工人員對BIM 技術及其在道路橋梁設計中應用方面理論知識的理解，這種教學方式顯著優于傳統的科技研發人員沉溺于埋頭開發工作中，而忽視指導施工人員的效果要好得多，能夠顯著提升工程設計人員對 BIM 技術在道路橋梁設計環節和施工環節方面中應用知識的理解力與運用能力，有效提升全體設計人員和施工人員運用 BIM 技術的能力。

（四）實現各設計方的實時溝通、精誠合作

與傳統技術相比，BIM 技術的一大顯著優勢就是可實現道路橋梁工程設計者之間的實時溝通與交流，使其保持良好的合作關系，從而有效避免重復設計、設計沖突等問題的出現，這對整個道路橋梁工程各階段設計質量的提升來說是大有好處的。借助 BIM 技術自帶的協同操作平臺，還可將項目設計過程中的所有參與方聚集到這一平臺之上，充分發揮出 BIM 數字化系統模型的優勢，使高質量、高效率的設計目標從幻想變為現實。

（五）BIM 技術對于道路橋梁縱橫面策劃的運用

只有對于細節問題上進行合理的設計，才能在局部道路橋梁建設基礎上進行有效的實現整體道路的連接、達到整體效果的建設目標。BIM 技術在道路橋梁建設中的知名度較高。他科學的應用和精準的策劃能夠有效的提高施工的可行性和道路橋梁施工的科學性。不管是對于路面鋪設方面的設計構成，還是對于道路橋梁橫斷面的設計抑制都是最關鍵的問題。所需要的設計完全結合市政道路建設使用和需求，通過對于設置節點的設計，通過對橫縱截面材料合理設計，對工程量、工程成本等均可大大優化設計的效果。依照當下的 BIM 性能，在設計過程中需要做好模型設計互動，在 BIM 模型基礎上，對市政道路設計中各種數據進行采集、分析與處理，同時根據數據處理結果對相關設計內容進行調整，從而對設計方案進行不斷的優化。并將最終的設計方案以圖紙形式呈現。在對 BIM 相關軟件使用上，在對于線路進行更改的過程中，地面線也會隨時改動。一方面減少了設計人員的工作時間，提高了工作效率，此后再對多余縱向斷面進行確認之后，即可對線路設計進行優化調整。

（六）完善行業基本標準，創新協同化的工作模式

隨著道路橋梁行業的發展，BIM 技術在實際的設計與施工環節中得到了廣泛的應用，同時越來越多的 BIM 技術研發人員也相應地研發出了許多種不同類型的插件與接口，這種情況的存在極大地增加了設計人員工作的交流難度。為了更好地提升 BIM 技術在道路橋梁設計和施工中應用的質量，設計人員要加快從眾多 BIM 相關軟件技術中選出一些技術水準比較高的技術，統一相關插件與接口的輸出形式，盡可能地滿足設計人員的設計工作需求。此外，道路橋梁工程結構形式也日趨多樣化和繁雜化，且對施工技術水準具有較高要求，大大增加了 BIM 技術的應用難度，所以實際的設計中要及時創新 BIM 技術應用中的協同化工作模式，力求不斷提升道路橋梁設計質量的同時，可以有效地控制工程建設成本。

結語

總而言之，道路橋梁設計中 BIM 技術的應用具有三維模擬、BIM 軟件等優勢，通過道路橋梁可行性研究階段的應用、三維模型的建設等具體路橋設計實踐運用，可有效掌控道路橋梁整個過程，提升道路橋梁建設工程施工的質量與效率。

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