基于BIM技術的市政道路橋梁設計探究

王志華

河北省石家莊市道橋建設總公司 河北石家莊 050000

1 BIM技術在道路橋梁設計優化應用中的作用

1.1 提供準確的技術支持與數據支撐

BIM技術最為明顯的技術特征便是可視化和協調性，建筑設計工程是一項系統性的工程，任何環節與環節之間都是密切相連的。尤其是在道路橋梁設計的過程當中，必須要充分考慮道路橋梁的施工現狀、整體環境，BIM技術在道路橋梁設計當中的運用，能夠充分考量建設過程當中所遇到的各項問題，準確預測在設計施工過程當中所需要的人力物力資源以及工期情況。三維的立體設計能夠更好地彌補傳統二維設計當中的不足，促進設計結構之間的相互聯系，提高建筑施工項目的整體協調性的作用。受到這一技術特性的影響，BIM技術在未來的建筑施工當中有著非常廣泛的發展前景。與此同時，該項技術也在不斷更新，虛擬仿真技術的添加能夠更好地為數據模型提供技術支持，不僅能夠充分考慮道路橋梁設計施工當的具體情況，而且還能夠奉行綠色施工的宗旨為建筑橋梁設計提供更多的環保化理念和指導措施。

1.2 提高施工質量，實現集約化管理

BIM技術之所以能夠得到人們的青睞，是因為該項技術本身的設計理念更加先進，同時虛擬模擬分析技能的加持，進一步強化了BIM技術的整體能力。道路橋梁設計是一項非常復雜的工作，在設計的過程當中，需要清晰地感知設計以及施工環節可能遇到的各項問題，通過精準的考量來更好地對道路橋梁進行設計，從而達到降低成本、提高效率的目的。BIM技術中的模擬仿真技術能夠更好地針對橋梁設計當中存在的問題進行直觀分析，通過意見反饋來為設計施工團隊提供更加科學合理的解決方案，相較于傳統的技術，BIM技術在道路橋梁設計當中的運用能夠更加直觀有效。與此同時，該項技術在實踐當中的運用，是經過多方數據分析的結果，能夠通過數據的精準測量篩選道路橋梁設計以及施工過程當中可能存在的問題，通過預先防范來更好地提高穩住的整體質量。因此，BIM技術能夠通過詳細的信息羅列以更好地幫助設計施工團隊了解道路橋梁設計施工的整體情況，通過建筑質量的整體把握，達到降本增效、縮短工期的最終目的。

2 基于 BIM 技術的橋梁工程設計優化

2.1 橋梁工程設計成圖形式的優化

在傳統時期，受到技術條件與工作理念的限制，橋梁工程設計人員通常會采取人工化、平面化的圖紙繪制與圖紙檢驗方式。這樣一來，一方面使得設計人員在獲取充足的工程數據后，還需要進行繁復、大量的數據整理與手工繪圖工作，進而形成大量的時間、人力與材料成本消耗。同時，若設計人員在繪圖、檢驗時處于疲勞或存在疏忽，還可能導致圖紙偏誤的情況出現，繼而降低設計圖紙的可靠性與價值性。另一方面，由手工或 CAD 繪制的平面圖紙很難直觀體現空間感，相關人員在繪圖、用圖時，需要立足專業素養進行空間想象，很難對橋梁工程的幾何形態、三維結構形成清晰認知。在運用 BIM 技術進行設計優化后，上述傳統問題可得到有效解決。在 BIM 軟件平臺當中，會形成有多個“族”，即橋梁建筑物的常見結構部位。同時，在公共網絡的支持下，還會有其他設計人員將自己制作的族共享到平臺當中。基于此，相關人員將橋梁工程的各項數據輸入到 BIM 軟件平臺當中，數據便會在多個族的作用下進行協同配置，從而生成三維立體的橋梁建筑物與施工現場模型。例如，在設計某高低塔單鎖面混凝土斜拉橋時，設計人員即可選擇該類型的族模塊作為建模成圖基礎，并將“高塔塔柱：全高185m，斜拉索共29副”、“低塔塔柱：全高121m，斜拉索14副”、“引橋：東引橋全長277m，西引橋全長1033m”等數據輸入到相應欄目中，即可實現橋梁模型的自動化構筑與可視化呈現。

2.2 橋梁工程設計方案調整的優化

在 BIM 技術的應用背景下，橋梁工程設計人員可直接對已生成的三維模型進行形態檢驗、沖突排查，并通過數據修改、圖塊編輯等方式，進行設計成果的直接調整。例如，設計人員可將已設計完成的橋梁工程土建模型與安裝模型同步提交、導入到 BIM 軟件平臺當中，并啟用平臺的碰撞檢查模塊，對同一工程背景下兩類專業模型的匹配情況進行排查檢驗。在模塊運行完成后，碰撞檢查的結果會自動輸出到可視化界面上，并提供出具體細致的報告文本，其內容包括碰撞點總數、硬碰撞點數量、間隙碰撞數量以及碰撞部分的具體點位、圖紙編號、處理建議等。在此基礎上，設計人員即可根據碰撞檢查報告對三維模型的相關參數、結構進行優化調整。其后，對于調整后的三維模型，重復進行碰撞檢查與優化調整，直至無碰撞情況存在，即代表圖紙方案達到最優狀態，不會在橋梁工程的建設過程中出現土建施工與安裝施工相沖突的問題。

2.3 橋梁工程設計功能拓展的優化

在傳統的“2D 時代”當中，橋梁工程設計圖紙的信息體系由點、線、面、數等平面元素構成，因此在使用功能上存在較大限制，無法實現工程信息的深層次、多元化解釋與利用。而在步入依托 BIM技術的“3D 時代”后，橋梁工程設計圖紙可表現出突破性的功能拓展。例如，可將 BIM 技術與快速成型技術結合起來，把計算機系統中的橋梁建筑模型打印塑造到現實環境當中，從而幫助相關人員更加直觀地對工程效果進行預測與評價。再如，BIM 軟件平臺中的三維模型與數據信息既能被計算機系統直接讀取，也能保存、上傳到數據庫當中。所以，相關人員在設計完成橋梁工程的基本模型圖紙后，可運用未來表格、預算通等輔助工具，進行工程量的計算分析，從而為工程設計經濟性的進一步強化、工程成本的精準預算提供有力依據。

3 結語

總而言之，將 BIM 技術融入到橋梁工程的建設實踐中，可在消除傳統時期弊病問題的基礎上，極大程度地實現工程設計與施工管理的優化，從而為橋梁工程施工建設的安全化、穩定化、經濟化、高效化提供充分保障，達到可觀的技術應用效果。