BIM技術在市政鋼結構橋梁中的應用

盧韓

摘? ? 要：隨著我國交通建設的進一步發展，橋梁建設工程越來越多，對于施工技術的要求也逐漸提高。橋梁工程中鋼結構的應用越來越廣泛，利用鋼結構本身優勢來提高工程質量，縮短工期等。但市政鋼結構橋梁工程中卻也存在一些問題需要解決，面對這些問題通過BIM技術的引進則能夠很好地解決或規避，而本文便針對BIM技術在市政鋼結構橋梁工程中的應用展開論述，提出了相關的應用策略。

關鍵詞：BIM技術;鋼結構;市政橋梁工程

1? 引言

在市政鋼結構橋梁工程中，因為鋼結構的橋梁較為復雜，導致在設計與規劃階段便存在許多難題，而BIM技術的引進則有效解決了這些問題，同時也為工程的各個開展階段提供了很好的便利，起到了明顯的輔助作用。BIM技術便是利用三維建筑模型建設以及數據分析模塊來為鋼結構橋梁工程的決策與開展提供更加直觀的數據支持，還能夠有效降低設計階段與施工階段存在的偏差問題，提高設計方案的準確性，和施工流程的有序性。

2? 市政鋼結構橋梁工程中BIM技術的作用

BIM思想是由上個世紀70年代時在美國產生，當時在歐洲國家具有非常普遍的應用。相比之下，我國對于BIM技術的應用與研究起步較晚，目前仍然處于開發和探索過程中，尤其是鋼結構橋梁工程方面，BIM技術的應用經驗仍然稍顯不足。結合相關數據得知，我國路橋工程及市政橋梁工程中，鋼結構橋梁的占比只有2%左右，而在美國，鋼結構橋梁的占比卻已經達到了33%……，日本國家則占比41%。近幾年，橋梁工程的材料成本與人工成本倒掛，鋼橋與混凝土橋經濟逆勢進一步縮小，因此鋼結構橋梁工程也逐漸發展起來。BIM技術在道路橋梁工程中的應用十分廣泛，甚至已經成為當下建筑領域重點關注的技術手段，也是建筑行業步入信息化的主要依托之一。針對鋼結構橋梁工程來說，仍然面臨一些問題，如工程信息傳遞效率問題，通過BIM技術的應用，可以將復雜的建筑外觀和節點都更加具象化地呈現出來，有效處理工程的各種信息，同時根據這一特點也有利于設計人員解決現場施工中的問題，為工程的各個階段提供便利[1]。

3? BIM技術在市政鋼結構橋梁工程各個階段的應用

3.1? 設計規劃階段的應用

對于市政鋼結構橋梁工程來說，BIM技術在設計規劃階段的應用主要分為以下幾個方面：其一，三維建模。設計人員能夠結合工程的實況來收集相關部位或流程的信息，從而建立一個相對的構建對象。傳統的工程設計雖然具有結構圖與細節上的細部圖，但卻并不具備較為靈活的延展性，而利用BIM技術則可以構建參數化的工程建筑模型，可以針對該模型進行隨時調整修改，為設計方案的調整也提供了極大便利，如通過BIM技術中的Solidworks軟件便可以在輸入信息后構建建筑模型，在模型建立完畢后還能夠隨意修改;其二，模型的計算分析。設計規劃工作需要針對工程建筑模型進行計算和節點分析，通過BIM技術的應用能夠提高建模效率，并在同一個模型中實施多個部門的協同設計，根據模型的數據來完成計算和分析;其三，圖紙輸出。傳統的鋼結構橋梁施工規劃需要利用二維的軟件來輸出圖紙，不過在其中需要保證圖紙繪制的精度，若由于人為操作或設計等原因出現錯漏，則可能對整個工程帶來嚴重影響。而利用BIM技術，應用三維軟件設計便能夠有效呈現出建筑模型的集合特點，若條件充足，甚至還可以直接輸出三維模型，和鋼結構加工生產商進行接軌，能夠進一步保證工程的質量，規避誤差問題。

3.2? 在施工開展階段的應用

將設計規劃階段所建立的三維模型直接應用到施工的開展環節，并結合橋梁工程的數據與時間軸，在原本建筑模型上加入時間維度，形成一個4D的建筑模型。在將這種4D建筑信息模型應用到施工環節，從而進一步展現BIM技術在鋼結構橋梁工程中的應用價值和應用優勢。

針對施工階段產生的信息數據進行收集與處理，建立數字化的工程建造系統，因為鋼結構的數目一般較多，而結構與結構之間的聯系性關系也較為冗雜，傳統的施工只能完全依靠圖紙來施工，而圖紙本身也有可能存在一定隱患，從而導致鋼結構拼裝存在偏差。而BIM技術的應用能夠實現自動校準和虛擬拼裝、碰撞檢測等功能，節約現場拼裝的誤差，并降低成本投入。以BIM技術作為基礎的4D工程模型還能夠優化材料管理與施工組織規劃，利用RFID射頻識別技術來實現物流管理信息系統對施工階段的物料信息進行跟蹤與監管，提高資源的利用率。利用BIM技術，可以進一步改善施工現場的場地布設以及資源配置，從而提高工程的整體質量，節約成本投入，加快工程進度等。

市政鋼結構橋梁工程施工過程中，涉及的部門也比較多，BIM技術通過自身優勢來構建網絡化平臺，利用建筑信息模型來實現建筑信息的實時共享，確保業主和施工部門以及設計部門等多個部門都能夠實時明確工程的開展進度及施工方案的變動等，同時還能夠促進各個部門進行文件交互、溝通協商等。利用BIM技術的數字化建造系統能夠承載多種信息，保證市政鋼結構橋梁工程的各方面信息都能夠被各個部門掌握，從而避免施工中存在的各種誤差與問題[2]。

3.3? ?在工程運營環節的應用

近年來車輛數目的增加使得橋梁工程在運營環節所承載的壓力也越來越大，而這也對橋梁工程的后期運行管理有著更加嚴格的要求，同時運營階段所需要的成本投入也相對跟高，由原本的重視建設，逐漸轉變為當前的重視工程全生命周期。在運營環節中，應用BIM技術能夠建設橋梁工程信息管理系統，利用這一系統能夠有效記錄車流量以及結構信息，從而構建工程健康檔案，確保工程的穩定運營，降低維護與修復所需的成本，并提高整個工程的使用壽命。利用智能監測技術來實現橋梁工程的病害實時監測，并利用云技術來構建跨平臺的工程健康評價體系。

4? 結束語

對于市政鋼結構橋梁工程來說，傳統的設計模式和管理模式仍然存在一些不足，導致工程開展過程中常常出現各種隱患，而BIM技術的應用則能夠將工程信息更加具體且直觀地表現出來，更加方便理解。同時，BIM技術的應用還能夠提高管理工作的力度，為質量管理和安全管理提供更加便利的條件，以及起到了節約成本、加快進度的效果。

參考文獻：

[1] 孫乃燕.BIM技術在鋼結構橋梁中的應用研究[J].技術與市場，2017（10）.

[2] 彭偉.BIM技術在鋼結構橋梁中的應用研究[J].公路交通科技（應用技術版），2015（8）：188～189.