基于BIM的橋梁工程設計與施工優化研究

李夢菲

摘 要 隨著經濟的高速發展推動了當代社會現代化的建設，因此，我國不斷開展工程建筑是重中之重。在工程建筑中，橋梁占有相當重要的地位，它也是人文景觀的重要體現，橋梁工程可以更好地舒緩城市交通，凸顯出城市的人文水平以及經濟水準。

關鍵詞 BIM;橋梁工程;設計與施工

引言

橋梁工程近年來的發展進程一直在不斷加快，隨著新時代的到來，信息化技術等一些先進的技術手段被開發和利用，在很多領域中都得到了廣泛應用，這些技術在應用時的整體應用效果普遍比較良好。尤其是BIM技術從提出以及在橋梁領域中的合理引進和利用，不僅可以實現在設計階段、施工等各個階段合理的利用，而且該技術在應用時的質量、效率都可以有所保證。

1BIM技術在橋梁工程設計工作中的優點

BIM技術屬于一種建筑信息模型，在我國各大橋梁設計工作當中的應用非常廣泛。通過對BIM技術的有效應用，有效彌補了傳統橋梁工程設計工作當中存在的弊端，對BIM技術的應用大大提高了整個橋梁設計的科學性與合理性，相關設計工作人員可以通過建立起4D模擬技術或者是5D模擬技術，對橋梁工程結構當中的一些重點的設計環節進行更加直觀的了解，為整個橋梁工程結構的設計思路提供有效的保障。由于BIM技術相比于傳統設計，方法具有較強的可視性以及優化性，在橋梁工程項目的設計工作中，通過幾何物理以及BIM技術當中的相關信息功能，將橋梁設計工作當中存在的各種問題有效的表現出來，設計工作人員需要建立起BIM建筑模型，從中提取出關鍵的結構信息，通過結構模擬實驗的方式，對橋梁結構當中的一些問題進行有效的優化和整改，有效提高了整個橋梁工程結構設計的科學性和合理性[1]。

2橋梁工程特點

2.1 結構復雜

橋梁工程在實際運用各項技術時需要借助力學結構。多數技術人員設計的力學結構比較復雜，一般情況下設計師在進行力學設計時，要對應力點進行明顯的標注。除此之外，橋梁結構中還容易發生沖突。一般情況下，先前的設計方法沒有辦法進行實時的修改，若是發現問題解決方法也不易實施，同時橋體結構和施工環境容易致使工程施工困難，沒有辦法實現想要的施工目標。

2.2 預制構件數量多、體積大

通常情況下，要求預制構件在原廠中制作完成后，在施工現場展開安裝工作。這種情況下，如果是尺寸不符必須要改變原有的尺寸，讓制作商重新制作預構件，這樣不僅會影響施工進度，也影響了企業的造價成本。除此之外，預制構件一般情況下體積較大，數量較多，在進行運輸和保管時也需要耗費大量的人力物力。當預制構件運輸到施工現場時，需要進行準確的檢測，減少事故的發生和問題的出現。另外，預制構件進行安裝時，安裝步驟比較復雜，因此需要耗費大量的時間。若橋梁工程中的工程設備強度不足還需進行檢測，強度問題要工作人員進行嚴格的計算，進而得出有效的結果[2]。

3BIM技術應用于橋梁工程設計時期的積極作用

3.1 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 Navis Works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。

3.2 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。

3.3 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。

3.4 施工進度

通過對BIM技術以及模擬技術進行科學合理的應用，將橋梁三維模型與進度計劃進行有機結合，能夠以時間維度為基礎對施工進度進行模擬。一方面可以以日、周、月等不同的時間單位為基礎，對項目施工進度開展模擬工作，根據現場情況的變化，對施工進度計劃進行科學合理的調整，并對不同施工方案的優勢以及劣勢進行深入分析，以對最合適的施工方案進行選擇;另一方面，針對項目中的重點部分或是難點部分，通過應用BIM技術，能夠實現更加細致的可視化模擬，例如施工操作空間共享、材料供應計劃、材料運輸堆放，構建安裝工序等各方面，均可以在此過程中得到有效模擬和科學合理的規劃。與此同時，對施工進度措施進行探究和優化的主要目的，在于盡可能地對施工進度進行科學合理的安排，同時保障資源配置工作達到最優的情況，由此，需要對施工進度模擬工作進行反復實施，且需要不斷進行相應的改進[3]。

4結束語

在開展橋梁施工工作的過程中，對BIM技術進行應用，能夠實現施工過程的有效優化，從而能夠顯著提升施工過程中的管理水平和安全性，同時也能夠促使橋梁施工工作的水平得到進一步提升，可見BIM技術在土木工程領域中具有較高的應用和推廣價值。

參考文獻

[1] 魏麗東.橋梁工程設計與施工中BIM技術應用分析[J].磚瓦世界，

2020（2）：182.

[2] 暢光明.芻議BIM技術在橋梁工程施工階段的運用[J].居業，2019

（11）：104，106.

[3] 黃正鍇.BIM在橋梁工程施工設計過程中的應用與研究[J].四川建材，2020，46（3）：144-145.