BIM技術(shù)在公路與橋梁設(shè)計中的應(yīng)用

劉秀艷

摘要：近年來，我國公路工程的發(fā)展迅速，BIM技術(shù)是基于模型的技術(shù)流程，以自身信息模擬仿真系統(tǒng)設(shè)計出一個虛擬的數(shù)學(xué)模型。隨著我國對公路交通建設(shè)的重視，人們加強了對公路建設(shè)工程中采取的施工技術(shù)手段和應(yīng)用材料的研究。我國公路建設(shè)團(tuán)隊將BIM技術(shù)引入到公路與橋梁設(shè)計中，以此合理協(xié)調(diào)好各個階段關(guān)系，優(yōu)化公路與橋梁設(shè)計的工作效率，提高公路與橋梁的設(shè)計和建設(shè)質(zhì)量，最終引領(lǐng)公路與橋梁工程的全新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);公路與橋梁設(shè)計;應(yīng)用

1 BIM技術(shù)在路橋工程設(shè)計中的實際應(yīng)用意義

在路橋設(shè)計過程中，應(yīng)用BIM可以建立起橋梁的三維信息模型，進(jìn)而使有關(guān)橋梁的各項信息更加清晰、更加直觀，進(jìn)而給設(shè)計工作帶來了極大的便利，使設(shè)計團(tuán)隊內(nèi)容的溝通更加高效、更加充分，這可以在很大程度上提升設(shè)計的效率和設(shè)計的質(zhì)量。應(yīng)用BIM，使得路橋工程信息能夠?qū)崿F(xiàn)共享，同一個模型能夠應(yīng)用于施工圖的設(shè)計工作、橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作以及技術(shù)設(shè)計工作和安全評估工作等，這可以避免重復(fù)建立模型，有效的降低了工作量，也可以保障各項數(shù)據(jù)的一致性。除此之外，應(yīng)用BIM還能有效提升設(shè)計效率，通過BIM建立的橋梁方案三維模型，既可以應(yīng)用于仿真模擬，也可以應(yīng)用于方案的展示以及方案的評選等工作，并且通過BIM還可以直接輸出路橋的二維設(shè)計圖紙，無需再進(jìn)行手工制圖工作，既能提升路橋設(shè)計的效率，而能減少設(shè)計人員的工作量。

2 BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢分析

2.1凸顯設(shè)計意圖

公路與橋梁設(shè)計若采用傳統(tǒng)二維設(shè)計手段，只能以二維平面的形態(tài)去體現(xiàn)公路與橋梁的三維空間，而因三維參數(shù)的綜合性、復(fù)雜性，難免會在二維設(shè)計中出現(xiàn)丟失三維數(shù)據(jù)的情況，不僅影響到公路與橋梁設(shè)計的精準(zhǔn)性，甚至?xí)斐稍O(shè)計意圖的曲解。而應(yīng)用BIM技術(shù)后，通過構(gòu)建三維建筑模型，可實現(xiàn)將公路與橋梁的三維空間數(shù)據(jù)進(jìn)行完全體現(xiàn)，確保其設(shè)計意圖的精準(zhǔn)表達(dá)。若工程屬性越詳細(xì)，所構(gòu)建的BIM模型會越精準(zhǔn)，可以促進(jìn)公路與橋梁設(shè)計意圖的表達(dá)。另外，BIM技術(shù)在公路與橋梁設(shè)計中的應(yīng)用，可實現(xiàn)自定義參數(shù)的精準(zhǔn)設(shè)計，所以公路與橋梁設(shè)計中存在的三維問題可以借助BIM模型進(jìn)行完整體現(xiàn)，達(dá)到設(shè)計意圖精準(zhǔn)、完整表達(dá)的目的。

2.2強大的分析模擬能力

公路與橋梁設(shè)計與BIM技術(shù)的融合，可實現(xiàn)將工程建設(shè)完成效果在設(shè)計階段進(jìn)行直觀體現(xiàn)，進(jìn)而幫助設(shè)計人員深入挖掘道路設(shè)計中存在的問題，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計方案的優(yōu)化和調(diào)整，在保證其設(shè)計效果滿足設(shè)計要求的同時，凸顯出BIM技術(shù)顯著的分析模擬能力。得益于BIM技術(shù)有效應(yīng)用，可實現(xiàn)對設(shè)計方案的合理調(diào)整與優(yōu)化，減少設(shè)計圖紙中存在的問題與漏洞，有效降低公路工程建設(shè)出現(xiàn)變更的幾率。另外，BIM技術(shù)的應(yīng)用可豐富公路與橋梁的設(shè)計信息，包括道路3D信息、工程信息以及工程拓?fù)湫畔⒌龋梢詾楣放c橋梁設(shè)計與施工的開展提供良好的數(shù)據(jù)支撐，確保公路與橋梁建設(shè)的順利開展。

3 BIM技術(shù)在公路與橋梁設(shè)計中的實際應(yīng)用

3.1確定路線，優(yōu)化方案

設(shè)計人員可以利用BIM技術(shù)熟練確定公路與橋梁的路線，并完成對中心線的繪制。首先，設(shè)計人員要分析研究地形與道路中心線，確定之后在三維地圖模型中插入模擬中心線。第二，將三維地圖模型中的模擬中心線轉(zhuǎn)化成為公路與橋梁建設(shè)設(shè)計中心線，并將其轉(zhuǎn)化成為多段線;第三，在相關(guān)軟件中選則中心線并在對話框中準(zhǔn)確輸入路線名稱，選擇路線標(biāo)簽及樣式，最終確定路線的方案，使方案得到進(jìn)一步優(yōu)化。

3.2加強道路橫向斷面設(shè)計，實現(xiàn)交通安全運行

在公路與橋梁設(shè)計中，橫向斷面設(shè)計是一項重要的內(nèi)容，需要予以高度關(guān)注。橫向斷面包括的內(nèi)容比較多，需考慮到機動車與非機動車，以及行人，還要對路基進(jìn)行有效的處理，確保路面的結(jié)構(gòu)層得到合理設(shè)計。BIM技術(shù)可以為道路橫向斷面設(shè)計提供詳實、準(zhǔn)確的信息，保證道路橫截面的寬度符合要求。BIM技術(shù)可以對橫斷面進(jìn)行合理、科學(xué)的布置，嚴(yán)格保障交通安全。

3.3應(yīng)用于橫縱斷面設(shè)計

公路與橋梁設(shè)計中，橫縱斷面設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用也較為常見。針對公路縱向斷面的設(shè)計，BIM應(yīng)用具體體現(xiàn)為：以三維地形為基礎(chǔ)設(shè)計資料，找到“曲面創(chuàng)建縱斷面”功能指令并點擊，即可直接生成地面線，此時若道路中心線發(fā)生更改，地面線會隨之自動更新。同時，利用“按布局創(chuàng)建縱斷面”功能設(shè)計出斷面拉坡線，并且在斷面設(shè)計期間，其縱曲線、坡度等指標(biāo)參數(shù)會自動生成。等到設(shè)計完成后，設(shè)計人員需按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行斷面設(shè)計參數(shù)對比，若存在參數(shù)不合理的問題，則可以借助斷面形狀命令進(jìn)行調(diào)整，利用子工具條進(jìn)行布局參數(shù)的合理設(shè)置;針對橫斷面的設(shè)計，BIM技術(shù)應(yīng)用具體為：（1）裝配創(chuàng)建，找到“裝配創(chuàng)建”功能，鼠標(biāo)點擊確定后彈出對話框，將具體裝配名稱輸入對話框，鼠標(biāo)點擊確定后完成裝配創(chuàng)建;（2）任意位置點擊鼠標(biāo)，并在軟件中插入圓形標(biāo)記豎線，完成基準(zhǔn)線插入;點擊“部件工具版選項板”功能完成部件裝配。

3.4加強施工技術(shù)指導(dǎo)，積極開展科技研發(fā)工作

在路橋工程建設(shè)中應(yīng)用BIM技術(shù)，主要是指導(dǎo)與培訓(xùn)路橋工程施工隊伍，有效地結(jié)合以往路橋工程建設(shè)中的施工技術(shù)、施工方法等內(nèi)容，將路橋工程設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用專門構(gòu)成專業(yè)的路橋建設(shè)實踐基地，由其負(fù)責(zé)對全體路橋工程施工人員開展專項教育培訓(xùn)。如除了使施工人員可以深入理解與掌握BIM技術(shù)及應(yīng)用方面的理論知識外，還要注意培養(yǎng)他們實際應(yīng)用BIM技術(shù)的能力，力求全面提升施工人員的專業(yè)技能水平。比如，科技研發(fā)工作人員可以有效地組織全體具有豐富BIM技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗的專家現(xiàn)場展示BIM技術(shù)的應(yīng)用場景以及過程，深化施工人員對BIM技術(shù)及其在路橋設(shè)計中應(yīng)用方面理論知識的理解，這種教學(xué)方式顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的科技研發(fā)人員沉溺于埋頭開發(fā)工作中，而忽視指導(dǎo)施工人員的效果要好得多，能夠顯著提升路橋工程設(shè)計人員對BIM技術(shù)在路橋設(shè)計環(huán)節(jié)和施工環(huán)節(jié)方面中應(yīng)用知識的理解力與運用能力，更有效的提升全體設(shè)計人員和施工人員運用BIM技術(shù)的能力。

4結(jié)語

公路與橋梁設(shè)計中合理應(yīng)用BIM技術(shù)，可在提升公路設(shè)計質(zhì)量與效率的同時，減少設(shè)計人員工作量，保證公路設(shè)計滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。所以，應(yīng)正視BIM技術(shù)在公路設(shè)計中應(yīng)用的必要性，依據(jù)對BIM技術(shù)應(yīng)用要點的掌握，進(jìn)一步提升公路與橋梁設(shè)計水平。

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（作者單位：臨沂市公路勘察設(shè)計院）