基于BIM的橋梁工程設計與施工優化研究

王路彬

摘要：隨著計算機信息技術的不斷發展，傳統建筑設計已經完成了由手繪到計算機繪圖的轉變，在此背景下，BIM技術成為現代建筑設計中廣泛應用的技術手段，其中就包括橋梁工程設計。相比較其它基礎設施建設，橋梁工程的整體施工難度相對較高，且施工周期有著嚴格的限制，利用BIM技術的優勢，能夠有效解決傳統橋梁施工中面臨的諸多問題，以提高橋梁工程設計的科學性。

關鍵詞：BIM技術;橋梁工程;施工設計;優化策略

1 BIM技術特點

1.1完備性

橋梁工程設計中，應用BIM技術之后，除了能夠獲取常規的幾何信息之外，還能夠使用到大量的工程性信息，使得信息的儲備量更加巨大。只有充足、完善的工程信息，才能充分的了解橋梁的全生命周期信息，是從設計到竣工的全部信息，能夠引導各項工作的順利進行，從而可以避免在施工中出現偏差的問題，有效的降低施工成本，產生更高的綜合效益。

1.2關聯性

BIM技術應用到橋梁設計中，可以實現各個階段信息的關聯和應用。在橋梁設計階段，通過BIM技術能夠更好地方放置信息重復導入的情況存在，可以避免重復的情況存在，同時能夠放置出現信息分歧的問題。在該模型建立和應用，任何一項信息被修改之后，就能夠在系統的后臺中實現信息的更新，從而可以形成新的關系網。

1.3可視化

可視化作為BIM技術的主要特性，轉變了傳統的平面圖設計方式，通過先進的計算機設備可以進行線條機械的拼接處理，從而可以組合成為三維立體模式圖。該特性的應用，應用到橋梁工程的設計中能夠充分的展示出橋梁的實際情況，使得工程的各方人員能夠積極的溝通和交流，促進橋梁項目的順利進行，提升其有效價值。此外，BIM技術應用到實踐中，還能夠通過模擬、協調、出圖等方面的作用，及時的進行工程項目設計方案的碰撞檢測和分析，及時發現設計的缺陷，以更好的做出調整，使得設計方案更具合理性?，F代的BIM技術中，在三維模型的基礎上引入4D模式，可以明確的確定施工方案，然后在該基礎上又升級為5D模式，能夠實現成本的核算，確保項目的價值得以實現。利用模擬圖形可以生成各種所需要的施工圖，從而使得工作人員能夠詳細、直觀的了解各個結構部件的信息。

2 BIM技術在橋梁設計中的具體應用

2.1建立橋梁工程BIM模型

橋梁設計過程中，首先要根據工程的設計情況來建立BIM模型，其要達到數據精確度的要求，能夠深入的了解施工環節的具體情況，可以使得橋梁工程項目的施工順利進行。利用該模型掌握各個方面的信息，應用也更加的方便快捷。目前的橋梁工程BIM技術應用實踐中，需要通過多種軟件聯合應用材料滿足要求，但是這些軟件的施工還不具備互通性，只能通過自身的軟件來出施工圖，不能滿足設計和施工的實際工作需要。且各個結構部件都有自己的信息模型，利用BIM技術能夠進行各個部件的參數化模型的建立和應用，使得工程項目施工可以順利的進行。在橋梁工程設計中應用BIM技術建模之后，通過模型的計算分析，主要是針對局部模型計算和整體模型計算。在局部模型計算環節，可以充分的使用前期的建模成果來進行，從而可以更好的縮短工作的時間。在整體建模的過程中，可以將橋梁工程中的整體結構信息和相應的圖形數據聯合應用，但是還應該注意到橋梁工程所存在的特殊性，結合當前的計算能力，進行橋梁工程的進一步優化設計，然后可以確定橋梁的整體模型，使得橋梁的互聯和數據傳輸得到有效的加強，使得模型數據計算效率得到，與能夠滿足橋梁工程的正常使用需要。

2.2橋梁設計合理性分析與沖突檢查

從目前的實際情況分析，在橋梁工程的設計中，應用BIM技術最為明顯的一個優勢就是進行設計校核、碰撞檢測和工程量計算。在建模環節，利用BIM技術能夠及時的發現設計方案中缺陷的和不足，并且根據需要進行必要的調整，同時還能夠進行必要的勘誤和澄清。同時利用模板自動生成材料清單，與原設計方案進行對比分析，能夠發現工程量清單中是否存在錯誤的問題。BIM技術應用到橋梁的設計中，可以進行設計方案的沖突碰撞檢測，這是傳統設計方式所不具備的一個缺陷，此時設計人員可以根據需要分析二維平面圖紙，然后進行全面的論證和分析，以便于掌握工程的具體情況，消除設計方案存在的缺陷和問題。如果沒有及時進行檢測，會導致設計方案有著明顯的缺陷，造成后續施工難以順利的進行，也會給企業造成巨大的經濟損失。因此，橋梁設計中應用BIM技術來進行沖突檢測，技術的整合模型數據信息，避免出現嚴重的設計缺陷。

2.3設置出圖模板、創建二維施工圖

橋梁工程的設計環節，通過已經建設完善的三維BIM模型，能夠直接生成二維施工圖紙，這是該技術的主要優勢，而應用BIM技術所建立的模型和設計圖紙存在直接的關聯性，使得圖紙的精確度更高，質量也能夠得到保證。而目前我國的BIM技術應用實踐中還存在一定的缺陷和問題，就是在建模環節需要消耗掉大量的時間，設計工作的效率根本無法提升。但是后期施工圖的質量可以保證，進而發揮出BIM技術的優勢。

3基于BIM的橋梁工程施工優化研究

3.1工序優化

BIM技術能夠更全面地展現橋梁工程的整體施工流程，讓技術人員與施工人員均可充分理解設計方案，集思廣益，共同探討設計方案的可行性。在此期間，如果發現任何問題，均可在數字化建筑模型上直接進行修改，然后進行二次模擬，直到設計方案符合所有建筑要求。

3.2進度優化

BIM技術在橋梁施工過程中，多用于施工進度的模擬與分析。項目負責人借助BIM技術中的3D建模，對工程整體的施工進度進行初步估測，根據預測與實際效果間的差異，進行準確的修正與進一步確認，從而有效優化施工進度。在初步優化施工進度時，技術人員需要對項目進程進行首次模擬，主要內容是施工流程與進度。

3.3管理優化

全問題，為了有效解決此類問題，技術人員可運用BIM模擬施工，充分發揮其積極效用。具體而言，技術人員可利用BIM技術對施工管理的方式進行針對性的調整，從而達到解決問題的目的。

3.4模擬優化

除了優化管理、優化進度以及優化流程之外，BIM技術還可在橋梁施工過程中發揮優化模擬的效用。BIM技術的可視化特征是支撐數據信息模擬的基礎，通過施工方案與可視化特征的有機結合，形成橋梁建筑的三維數據模型，使橋梁建筑各項數據的計算與處理更加精確。

結語

綜上所述，在建筑領域的發展過程中，橋梁工程由于其自身的特殊性質，占據了重要的地位，因此，建筑施工企業均應給予高度重視。不論是施工管理、施工進度、施工設計還是其他具體環節，利用BIM技術可以有效提高施工質量與施工效率。

參考文獻：

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