BIM 技術在橋梁工程設計階段的運用研究

范秀英

（云南大學滇池學院， 云南 昆明 650000）

時代發展帶動了經濟、科技的不斷發展，人們對整個建筑行業提出更為嚴格的要求，同時也要求建筑工程項目的設計工作者能夠對自身設計水平、能力、知識、綜合素養等進行全面提升，對設計理念、方式、思維等進行創新發展，以此來強化提升建筑工程項目的施工質量、成效等，確保其滿足建筑工程實際應用中的安全性、穩定性相關要求，強化提升建筑工程的施工、使用質量。在橋梁工程相關設計中應用BIM 技術，基于BIM 技術強化提升國家橋梁工程的設計技術、水平等，對橋梁工程相關設計進行有效完善，讓橋梁工程項目的建筑施工作業得以有序開展，這樣能夠對橋梁工程實際施工中的所有要求進行有效滿足。

1 闡釋BIM 技術相關內容

BIM 技術是現代建筑行業信息模型的簡化名稱，實際上就是基于數字化技術手段把建筑工程的功能和物理原理等直觀而清晰地展現在建筑工程的信息模型當中，基于完善而合理的數據模型，對數據信息進行有效應用，讓信息得以真實化，讓建筑工程得以從自動化轉變成為信息化發展，對時代發展需求進行有效滿足。信息技術的創新發展，其在各個行業領域當中得以廣泛推廣與應用，強化提升了各個行業領域的信息技術水平，強化了現代化技術、產品的創新研發，特別是針對橋梁工程的設計領域而言，其發展目標得以改變，把橋梁工程的高質量、安全性、穩定性建設作為目標，強化提升了國家橋梁工程的設計工作水平。BIM 技術在國家所有建筑工程實際施工中獲得廣泛推廣與應用，獲得了非常良好的應用成效。在BIM 技術的實際應用中，建筑工程項目設計、施工相關內容都能夠基于BIM技術模型更為直觀地展現出來，讓所有相關工作者可以開展實際設計與施工，基于BIM 技術的模型，將實際施工中可能產生的諸多問題找出來，進行及時有效的調整與應對，這樣才能夠推動現代建筑工程項目設計、施工質量的全面提升。BIM技術在國外建筑行業當中被應用和發展起來，其在最近幾年逐漸傳播到我國建筑行業中被廣泛應用，很多橋梁工程的建設中都應用到了BIM 技術（如圖一所示），讓我國建筑行業獲得了良好的發展。

BIM 技術本身具有描述數字特性、物理特性的功能，能夠對建筑工程實施有效管理，其中包含橋梁工程項目的實際提出、設計、施工、竣工、維護以及拆除等，在本質上達成了數據信息的共享，并且能夠對橋梁工程項目相關的信息數據進行提出、帶入、更新以及修改，為工程項目相關工作的有序開展奠定基礎，滿足其現代化需求。BIM 技術的實際引入與應用，強化提升了國內建筑行業的現代化發展，因此要著重對BIM 技術進行探究與研析，對BIM 技術的實際應用進行深入探析，同時基于BIM 技術的創新發展，為我國建筑行業整體的現代化發展奠定基礎。

圖一.應用BIM 技術的橋梁工程

2 BIM 技術應用于橋梁工程設計時期的積極作用

BIM 技術應用與橋梁工程設計時期的作用極為突出，一般主要體現為這四個方面。

2.1 推動橋梁工程設計時期的建模成效

在橋梁工程項目的設計時期應用BIM 技術，設計工作者可在有關模板中對橋梁工程開展建模工作，在建模工作當中橋梁工程的所有部位都具有非常細致的數據信息，同時還能夠呈現出各個構件位置的模型，這切實強化提升了建模工作的成效與質量。模型信息能同實際施工進行有效關聯，即4D 技術。基于4D 技術的實際應用，對橋梁工程的整個施工過程進行模擬，將不同專業模型、施工方案等都導入到Autodesk NavisWorks 軟件當中，對施工進度進行專業設計與模擬，明確施工進度的合理性，讓不同專業實現協調配合，奠定施工方案的調整基礎。

2.2 強化提升數據模型的計算速度

BIM 技術在橋梁工程實際設計中的有效應用，能夠強化提升對橋梁工程相關模型數據的計算速度，橋梁工程相關計算是非常特別與復雜的，因此在計算工作過程當中會消耗很多時間，同時也極易產生計算錯誤。可是在橋梁工程實際計算中應用BIM 技術，工作者可針對簡化完成后的橋梁結構等實施計算。比如，在對橋梁工程進行實際設計的時候，通常會對橋梁工程的互聯性實施合理有效的判斷與設定，這樣才能夠讓所有模型的信息數據實現傳遞和溝通，之后再開展數據信息計算工作。

2.3 強化提升橋梁工程相關設計的表達成效

在橋梁工程實際設計中應用BIM 技術，可強化提升橋梁工程相關設計的表達成效，在對橋梁工程進行實際設計的時候，橋梁工程項目所有構件間存在的尺寸關系極為重要，所有構件間的尺寸關系是對施工作業者進行具體指導的實際施工指標。基于BIM 技術的實際應用，可以把橋梁工程中各個構件間存在的尺寸關系基于數字的形式彰顯出來，這樣能夠讓施工作業者對橋梁工程關系進行有效明確，這樣能夠更為有效地開展橋梁工程建設施工。

2.4 強化提升橋梁工程的統計成效

橋梁工程相關統計工作的實際開展中應用BIM 技術，能夠強化提升橋梁工程實際設計中對工程量相關數據的統計計算，并且更能夠對所有橋梁工程各個區域構件材料的實際應用情況進行合理統計。除此之外，基于BIM 技術對工程量信息進行實際統計時，還可基于橋梁作為單位對工程量實施統計。

總之，在橋梁工程實際設計中應用BIM 技術具有極為關鍵的積極作用，其不僅能夠為橋梁工程設計工作的有效性、合理性與科學性奠定基礎，更能夠強化提升橋梁工程項目的設計成效與設計質量。

3 在橋梁工程的實際設計中應用BIM 技術的有效措施

3.1 BIM 技術模型的實際應用

在橋梁工程實際設計中應用BIM 技術，要求所有相關工作者都能夠整合橋梁工程項目相關設計的實際情況來開展。相關工作者要對橋梁工程實際設計所涉及到的信息數據等進行收集和整合，之后基于橋梁架構具體情況選擇對應的BIM 技術應用，倘若在實際應用過程當中發現軟件平臺當中依然有不夠完善的地方，就一定要及時進行調整。倘若在橋梁工程項目的實際設計中，要求相關設計工作者對橋梁工程的架構部位實施提取操作，可基于BIM 技術實施固定形式的提取。在現代橋梁工程的實際設計工作中，倘若連接橋梁工程項目所有環節的方式是圖紙輸出方式，其會致使橋梁工程結構設計工作的難度增加，最后會對橋梁工程實際設計的質量產生不良影響，因此說要求相關工作者能夠基于BIM 模型構建，推動橋梁工程架構設計工作水平的全面提升。比如，在對橋梁工程進行改造設計的時候，可基于線路、地質、測繪等諸多模型方式對結構設計進行有效優化。在對橋墩模型進行實際構建的時候，可基于BIM 技術相關軟件對API 接口參數相關信息進行連接，這樣可為后續鋼筋配置的模板開發工作奠定基礎，更能夠起到推動的作用，能夠強化提升橋梁工程改正設計工作的成效與質量。

基于Revit 建模軟件對橋梁工程的三維模型進行構建時，可基于橋梁工程的實際規格進行參數設置，同時把橋梁工程的動態模型實時展現出來，為橋梁工程項目的決策工作者提供一個三位立體、可視的模型，其中包含設計的理念與成效，讓針對設計方案進行的調整更為簡便而快捷、合理而有效，依據整改要求進行的調整也能夠隨時展現出來。并且可針對所有環節實施成本信息數據增設，這樣能夠明確橋梁結構改動之后的成本變化情況，也能夠明確橋梁工程的種類、方案等。在基于Revit 軟件進行下承式系桿拱橋模型（如圖二所示）進行實際構建時，依據橋梁的結構特征對獨立族庫進行構建，基于BIM 技術的實際應用明確清晰地將橋梁工程復雜的結構表達出來。之后基于三維渲染把橋梁工程的場景全面展示出來，也可制作成三維形式的漫游動畫，這樣建筑方對整個設計方案相關內容會有更為全面的理解，也可把橋梁工程整體環境進行真實反映。強化設計工作者對方案內容的生動講解，業主也會收到更為全面、合理的數據信息。

圖二.下承式系桿拱橋工程的BIM 模型

3.2 對橋梁工程的設計方案進行持續優化

在對橋梁工程進行實際設計的時候，基于BIM 技術的實際應用，可持續地對設計方案進行合理優化。在實際應用過程當中，相關技術工作者可基于BIM 技術的實際應用，把橋梁工程設計方案當中的所有細節全面展示出來，這樣能夠讓相關工作者對橋梁工程架構進行細致、深入的分析，能夠及時找到橋梁工程設計方案當中隱藏的不足、問題等，并且進行及時而有效的調整。同時基于BIM 技術的實際應用，可對橋梁工程設計方案當中的所有達標情況進行合理判斷，這樣才能夠保證橋梁工程設計方案滿足建設施工的相關要求。比如，在對新舊橋的斷面進行實際設計時，可將新舊橋連接位置的公路考量進去，基于Revit 對橋梁工程的參數進行構建（如圖三所示）。

圖三.新舊橋的斷面設計

3.3 在工程量統計工作中應用BIM 技術

橋梁工程設計時期最為關鍵的工作就是統計工程量，既往在對橋梁工程的工程量進行統計時，通常會應用到CAD 圖紙和工程造價相關的軟件，這樣的工程量統計工作當時當中有很多不足存在，其精準程度并不高，并且統計工作的成本比較高。將BIM 技術應用到工程量統計工作當中，相關工作者可基于對應的BIM 模型對工程量進行統計，并且在對橋梁工程進行實際設計的時候，倘若需要調整某個數據模型，應用BIM 技術進行有針對性的調整，就能夠將需要的混凝土量、鋼筋數量、預應力鋼絞線等數量的數據信息基于表格形式展現出來。并且相關設計工作者在統計工作的實際開展中可把定額和材料具體統計數量有機結合氣起來，之后基于定額相關數據對材料數量進行相應調整，這樣能夠強化提升工程量成本管控的能力與水平，確保工程量統計數量與橋梁工程實際情況的合理匹配。

基于BIM 技術進行模型構建，可以在設計中進行設計校核與碰撞檢查，在建模過程當中對其開工前存在的錯誤進行明確與處理。材料清單會基于模型而自動形成，基于模型自動形成的清單與原始圖紙進行比較，明確工程量統計當中出現的問題。針對BIM 技術而言，其最為突出的作用就是能夠進行沖突檢查。傳統工作形式的實際開展中，所有專業工作者只能基于而為平面圖進行交流與溝通，會非常片面，協調性也并不好。倘若設計工作中各個專業之間無法實現協調，就會嚴重影響實際施工的有序開展，導致施工成本的增加。所以針對設計工作者來講，要基于Rwvit 軟件的鏈接管理和工作集作用，對橋梁工程的建模進行整合，對其中存在的問題進行檢測，這樣才能減少失誤的概率。

3.4 對管理工作進行有效優化

在橋梁工程設計時期應用BIM 技術，可基于橋梁工程全壽命模型的實際構建，將橋梁工程所有相關數據信息都展現出來，在對橋梁工程開展整體管理工作的時候，可基于BIM 技術進行橋梁工程的實際模擬管理，對橋梁工程的所有施工建設區域進行合理劃分，針對橋梁工程建設資源的合理配置、建設時間、所有環節之間的有序銜接等進行合理模擬，這樣才能夠保證后續橋梁工程實際施工的有序開展。

4 結束語：

總而言之，在國家的進步與發展中，橋梁工程建筑事業也隨之不斷發展，建筑工程項目的數量、種類也在不斷增加，橋梁工程和公路工程建設施工不同，橋梁工程的安全性、穩定性、質量等都會對行人生命安全產生直接影響，因此要求相關設計工作者及時強化提升自身進行橋梁工程項目設計的能力與水平，在橋梁工程設計工作當中應用BIM 技術，為橋梁工程設計工作成效、質量的提升提供保證，基于此強化提升橋梁工程設計方案當中所有施工環節的有效銜接，這樣才能夠為更多橋梁工程項目的建設施工提供更為合理有效的設計方案，確保橋梁工程項目實際施工、應用當中的穩定性與安全性。