BIM技術(shù)在公路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王岳

摘要：近些年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，公路橋梁建設(shè)工程逐漸增多，為人們出行帶來了方便，而在公路橋梁建設(shè)過 程中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是設(shè)計(jì)，合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)直接影響著整體建設(shè)質(zhì)量及使用年限。基于此，本文主要圍繞 BIM 技術(shù)在 公路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以期能夠進(jìn)一步促進(jìn)公路橋梁建設(shè)的發(fā)展，延長(zhǎng)其使用壽命。

關(guān)鍵詞：BIM;公路工程;橋梁工程

引言：BIM 技術(shù)自 2002 年由 Autodesk 公司提出以來， 經(jīng)過十余年的發(fā)展，先后應(yīng)用于建筑、機(jī)械等行業(yè)，并 取得了一系列的成果。 其全生命周期的信息傳遞理 念和可視化解決復(fù)雜空間位置關(guān)系等優(yōu)勢(shì)在工程建 設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域突顯出來。 相比于建筑、機(jī)械等行業(yè)小 范圍結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特征， 公路行業(yè)具備狹長(zhǎng)帶狀的特 點(diǎn)，因而 BIM 技術(shù)的應(yīng)用起步較晚，但經(jīng)過近幾年的探索與嘗試，已經(jīng)在公路橋梁設(shè)計(jì)中有所應(yīng)用

正文：一、BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

BIM 技術(shù)在不斷發(fā)展，諸如美國，英國等發(fā)達(dá)國家有著各自的 理解和定義，相應(yīng)的發(fā)展中國家也結(jié)合本國國情不斷探索 BIM 真 正的內(nèi)涵。但是最終的 BIM 的應(yīng)用精髓不謀而合，總結(jié)如下：

1.1、三維可視化

三維可視化是 BIM 最為基本的特征之一，整個(gè)項(xiàng)目以一種虛 擬建造的方式將所有的構(gòu)件建成三維實(shí)體，這些實(shí)體呈現(xiàn)出 1：1 的 仿真效果，所看到的即為按照當(dāng)前圖紙建成的模樣，真實(shí)貼切。各 項(xiàng)目參與方可以通過三維模型預(yù)先確認(rèn)和判斷成果，整體形象直觀。

1.2、數(shù)字化

信息 BIM 的另一個(gè)特點(diǎn)就是信息數(shù)字化，所有的信息始終保 持統(tǒng)一、準(zhǔn)確、及時(shí)。且模型信息應(yīng)具備以下特點(diǎn)：①完備性，即 模型所攜帶的信息應(yīng)當(dāng)包含 3D 幾何信息，工程信息，以及工程對(duì) 象之間的邏輯關(guān)系等全部信息;②關(guān)聯(lián)性，即模型中某個(gè)對(duì)象發(fā)生 改變，與之相關(guān)的信息均發(fā)生改變;③一致性，即全壽命周期中的

同一信息只需輸入一次，無需多次重復(fù)操作。

1.3、協(xié)同管理

針對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目而言，可以有效的組織各參與方協(xié)同工作。工 程各方可以在統(tǒng)一的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)信息的共享，減少彼此之間的溝通 困難，極大提高解決問題的效率;同時(shí)信息的高度透明化促使工程 各方相互監(jiān)督，利于管理。例如設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)不同的專業(yè)之間的協(xié) 同，防止設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)漏補(bǔ)缺;施工階段實(shí)現(xiàn)各參建方信息的共 享，高效協(xié)調(diào)和推進(jìn)工作。 BIM 技術(shù)是二維 CAD 時(shí)代衍生出來的產(chǎn)物，之所以可以超越 CAD，證明其所產(chǎn)生的價(jià)值是傳統(tǒng) CAD 所代替不了的，具體體現(xiàn) 在以下幾個(gè)方面：（1）實(shí)現(xiàn)全壽命周期不同階段、不同項(xiàng)目參與方、 不同專業(yè)之間的信息共享，高效協(xié)同，不斷地提高管理效率。（2） 項(xiàng)目主體實(shí)現(xiàn)在建項(xiàng)目的可預(yù)測(cè)與可控制。例如支持安全、經(jīng)濟(jì)、 耗能、環(huán)境等方面的分析模擬，達(dá)到全方位把控項(xiàng)目 ， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)質(zhì) 量效益雙贏。（3）BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建管養(yǎng)一體化，貫穿設(shè)計(jì)、施工、 運(yùn)維各個(gè)階段，促進(jìn)行業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。（4）BIM 技術(shù)支持行 業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的貫通，連接項(xiàng)目全壽命周期各階段的數(shù)據(jù)、過程和資源， 為工業(yè)化發(fā)展提供保障。（5）項(xiàng)目主體積累的各種數(shù)據(jù)最終形成 大數(shù)據(jù)，為設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維、檢測(cè)和狀態(tài)評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持并指

導(dǎo)各工作高效的進(jìn)行。

BIM 技術(shù)在道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 通過 BIM 技術(shù)建立施工模型

BIM 技術(shù)主要是利用 Autodesk Revit 軟件來進(jìn)行道路、橋梁 模型設(shè)計(jì)，以建筑橋梁為例，在進(jìn)行橋梁建筑模型設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要依據(jù)二維圖紙進(jìn)行軟件調(diào)用，從而通過軟件的功能實(shí)現(xiàn) 基礎(chǔ)族庫，然后可以將橋梁建筑的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到軟件中，從 而形成基礎(chǔ)模型。針對(duì)基礎(chǔ)模型我們可以從平面視角和里面視 角分別進(jìn)行模型檢驗(yàn)，從而獲得三維模型。當(dāng)已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的 族庫進(jìn)行軟件導(dǎo)入以及位置調(diào)整，從而可以形成橋梁建筑的整 體模型。

2.2 通過 BIM 技術(shù)計(jì)算工程量

在通過 BIM 技術(shù)進(jìn)行道路、橋梁模型設(shè)計(jì)時(shí)，將相關(guān)數(shù)據(jù) 信息進(jìn)行輸入，計(jì)算機(jī)軟件可以對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行自動(dòng)分析，從 而能夠計(jì)算出整個(gè)建筑工程的工程量，避免因?yàn)槿藶橛?jì)算的失 誤，導(dǎo)致計(jì)算誤差，從而影響工程施工計(jì)劃。

2.3 通過 BIM 技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度管理

通過 BIM 技術(shù)中的 3D 虛擬技術(shù)可以進(jìn)行道路、橋梁施工 中的模擬仿真，從而可以計(jì)算出正常施工的工作進(jìn)度，作為施 工進(jìn)度標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行檢查。BIM 技術(shù)還可以創(chuàng)建 4D 信息模型施工 管理系統(tǒng)，從而能夠?qū)κ┕すこ讨械墓ぷ魅藛T、運(yùn)輸材料以及 機(jī)械設(shè)備等進(jìn)場(chǎng)時(shí)間進(jìn)行監(jiān)督，從而能夠?qū)κ┕みM(jìn)度進(jìn)行管理。

2.4 通過 BIM 技術(shù)進(jìn)行安全數(shù)據(jù)信息管理

在道路、橋梁建筑施工過程中，可以通過 BIM 技術(shù)將安全 數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)與建筑施工中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，從而能夠提 供相關(guān)的安全信息，并制定安全的施工方案，對(duì)施工過程進(jìn)行模擬，保證施工安全，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)安全數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理功能。

、BIM 技術(shù)在公路橋梁設(shè)計(jì)中的實(shí)踐分析

3.1、可視化 3D 模型的建立

在傳統(tǒng)的工程管理模式中，信息傳遞不夠及時(shí)，管理過程較為 繁瑣，而基于 BIM 技術(shù)的結(jié)構(gòu)模型，能夠更直觀的展示橋梁結(jié)構(gòu) 信息，提高了工程管理效率。 技術(shù)人員通過 BIM 模型的演示，在鋼筋加工、鋼筋綁扎、模板安裝之前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理人員及工人進(jìn)行交底，其高精度的三維電子 模型提高了施工人員對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的信息接收效果，更有利于減少在交底過程中的信息損耗和缺失。

3.2、橋梁構(gòu)件空間位置碰撞檢查

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙中，未考慮到鋼筋體積，在橋梁施工過程中經(jīng) 常出現(xiàn)主筋與預(yù)埋鋼筋位置沖突，預(yù)埋件與鋼筋位置沖突的情況， 給施工帶來了很大的麻煩，甚者影響到橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量。通過 BIM 技術(shù)，我們可以對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的空間位置進(jìn)行沖突檢查，提前發(fā) 現(xiàn)鋼筋與預(yù)埋件、預(yù)應(yīng)力等之間的空間碰撞，在施工之前作出對(duì)應(yīng)

的調(diào)整，對(duì)于硬性的位置碰撞，提前聯(lián)系業(yè)主和設(shè)計(jì)方進(jìn)行變更， 減少因構(gòu)件位置沖突引發(fā)的返工問題。

總結(jié)

綜上所述，BIM 技術(shù)是一種建筑信息模型設(shè)計(jì)技術(shù)，通過 對(duì)道路、橋梁等建筑工程進(jìn)行三維模型設(shè)計(jì)，有利于對(duì)整個(gè)工 程的可視化研究。可以從模型中計(jì)算工程量，并且能夠核算施 工材料成本等相關(guān)信息，從而能降低施工成本，優(yōu)化施工方案， 還可以進(jìn)行建筑施工過程中的進(jìn)度管理和安全數(shù)據(jù)信息管理。 旨在為我國乃至全世界的道路橋梁建筑施工工程事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

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