橋梁工程設(shè)計(jì)階段BIM技術(shù)應(yīng)用

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【摘要】橋梁工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量關(guān)乎著行人車輛的舒適性和安全性。文章對(duì)BIM技術(shù)的概況進(jìn)行分析，主要探究了BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，為橋梁工程設(shè)計(jì)提高橋梁整體質(zhì)量提供參考。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；橋梁工程；設(shè)計(jì)階段

1引言

bim技術(shù)有著很強(qiáng)的實(shí)用性和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在橋梁工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，使用BIM技術(shù)能夠促進(jìn)整體的設(shè)計(jì)效率得到大幅度的提高，并且也大大提高了橋梁設(shè)計(jì)的科學(xué)性，為橋梁的施工奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2BIM技術(shù)的概述

2.1簡(jiǎn)述BIM技術(shù)

BIM（BuildingInformationModeling）是建筑信息模型化技術(shù)，其主要是以三維數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)，并且集成建筑工程項(xiàng)目信息的工程數(shù)據(jù)模型，能夠?qū)τ诠こ添?xiàng)目設(shè)施的實(shí)體與功能性以數(shù)字化的形式進(jìn)行表達(dá)。BIM技術(shù)能夠建立從項(xiàng)目的論證到項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備、施工、投入使用、維護(hù)，直至最終拆除的全過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)，將整個(gè)項(xiàng)目全部過(guò)程各個(gè)不同階段的工程信息等資源集成在一個(gè)模型中，并且對(duì)于項(xiàng)目的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)用與共享，在任意階段中進(jìn)行提取、修改和更新信息，并且獲得數(shù)據(jù)支持來(lái)實(shí)現(xiàn)整體項(xiàng)目的協(xié)同作業(yè)。

2.2BIM技術(shù)的特點(diǎn)

2.2.1全流程智能控制BIM技術(shù)的核心是計(jì)算機(jī)智能控制，因?yàn)锽IM的信息庫(kù)非常完善，加上運(yùn)用時(shí)都是利用計(jì)算機(jī)的智能化來(lái)進(jìn)行操控，一般都是用于規(guī)劃設(shè)計(jì)控制管理、造價(jià)控制、建筑設(shè)計(jì)管理控制、質(zhì)量控制、進(jìn)度控制、物資管理、施工模擬等全部流程的智能控制，提高整體的工作效率，增加經(jīng)濟(jì)效益。

2.2.2全流程協(xié)同工作在工程的設(shè)計(jì)階段采用BIM技術(shù)，各個(gè)設(shè)計(jì)專業(yè)都進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，這樣就能夠減少設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)缺陷，并且在施工的各處管理崗位以及各個(gè)工序和工種間進(jìn)行協(xié)同，提高整體的工作效率[1]。

2.2.3可視化BIM技術(shù)最大的特色就是改變了傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)模式，通過(guò)借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備，將線條進(jìn)行拼接組合，組成虛擬的立體三維模式圖，讓施工組織可視化，將復(fù)雜的構(gòu)造節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全方位的展現(xiàn)，比如復(fù)雜的鋼筋節(jié)點(diǎn)以及幕墻節(jié)點(diǎn)等，讓設(shè)計(jì)圖更為生動(dòng)更為立體。

2.2.4仿真模擬性建筑物的性能分析仿真就是BIM建筑師在設(shè)計(jì)過(guò)程中創(chuàng)建的虛擬建筑模型的資料庫(kù)，包含的內(nèi)容有幾何信息、構(gòu)件屬性、材料性能，在使用中將BIM模型導(dǎo)入相關(guān)的性能分析軟件，就能得到分析的結(jié)果，一般分析的內(nèi)容會(huì)有設(shè)備分析、光照分析、能耗分析等等。仿真模擬性還可以將施工進(jìn)度與BIM進(jìn)行連接，將空間信息與時(shí)間信息進(jìn)行整合，在可視的4D模型中直觀、精確的反映出來(lái)。

3BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

3.1構(gòu)建模型并進(jìn)行精確計(jì)算

在橋梁的設(shè)計(jì)階段使用BIM技術(shù)，能夠真正將設(shè)計(jì)工作落實(shí)到位，讓工程的進(jìn)度以及質(zhì)量控制工作都能順利進(jìn)行。在以往傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式中，各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員之間少有溝通，都是采取分散的模式來(lái)開展工作，這種現(xiàn)象會(huì)影響專業(yè)之間的工作協(xié)調(diào)性，對(duì)于一些問(wèn)題處理不當(dāng)就容易導(dǎo)致矛盾。另外，在設(shè)計(jì)中的一些細(xì)節(jié)倘若處理的不夠恰當(dāng)，等到了施工時(shí)這些問(wèn)題就會(huì)讓設(shè)計(jì)面臨著更改的可能，從而也增加了成本。但是在BIM的技術(shù)支持下，提倡的就是協(xié)同工作，各設(shè)計(jì)人員在一個(gè)平臺(tái)開展信息的共享與交流，這就改善了傳統(tǒng)的模式，提升了工作的效率，并將許多問(wèn)題在尚未發(fā)生沖突之前就解決了，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這也是幫助節(jié)省工程造價(jià)成本的方式之一。BIM技術(shù)不僅僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)橋梁建筑模型的快速構(gòu)建，同時(shí)還對(duì)橋梁工程的局部模型以及整體模型進(jìn)行計(jì)算。在進(jìn)行局部計(jì)算時(shí)對(duì)建模的結(jié)果進(jìn)行利用，并且可以提取圖形數(shù)據(jù)等信息，讓整體的計(jì)算更為精準(zhǔn)、高效。在對(duì)整體進(jìn)行計(jì)算中，會(huì)對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，并且增加橋梁的互聯(lián)性，提高數(shù)據(jù)信息的傳遞效率，減少計(jì)算耗費(fèi)的時(shí)間，大大提高工作效率。

3.2擬定并優(yōu)化施工方案

BIM技術(shù)的可視化設(shè)計(jì)能夠?qū)蛄汗こ虒?duì)應(yīng)的信息模型進(jìn)行詳細(xì)構(gòu)建，并且能夠在這個(gè)基礎(chǔ)上，將橋梁工程的施工方案進(jìn)行擬定，然后借助BIM技術(shù)將整個(gè)過(guò)程展示出來(lái)，并且通過(guò)模擬的運(yùn)行來(lái)對(duì)整體結(jié)構(gòu)的安全及適用性進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)三維模型的操作，增強(qiáng)施工模擬的直觀性和動(dòng)態(tài)性，將整體的施工進(jìn)度以直觀的形式呈現(xiàn)出來(lái)[2]。可以在模擬中表現(xiàn)各種不同的施工方案，通過(guò)表現(xiàn)再來(lái)區(qū)分各種方案間的差異性。同時(shí)還可以將BIM的模型數(shù)據(jù)導(dǎo)出到智能設(shè)備中，讓設(shè)計(jì)人員和施工人員通過(guò)遠(yuǎn)程查看來(lái)進(jìn)行直接的交流與溝通，這樣就可以合理的選擇并修改施工方案，增強(qiáng)資源分配的協(xié)調(diào)性，做好成本控制，實(shí)現(xiàn)施工方案的優(yōu)化，促進(jìn)橋梁施工的效率，提高整體的施工質(zhì)量。

3.3對(duì)出圖模板進(jìn)行設(shè)置并且創(chuàng)建施工圖

當(dāng)橋梁設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)好后需要將施工圖紙交付予施工單位。倘若是傳統(tǒng)的2D技術(shù)，在很多的重疊位置難以全面展現(xiàn)出來(lái)，但是應(yīng)用BIM技術(shù)則可以對(duì)于橋梁的幾何特征全部進(jìn)行精準(zhǔn)的立體展示，并且避免了用2D設(shè)計(jì)圖紙上的表達(dá)障礙，能夠更為精準(zhǔn)的表達(dá)出橋梁構(gòu)造中比較復(fù)雜的內(nèi)容，同時(shí)能夠?qū)τ诔鰣D模板每一個(gè)細(xì)節(jié)都進(jìn)行設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)施工圖紙的有效輸出。

3.4統(tǒng)計(jì)工程量

在以往的橋梁設(shè)計(jì)中一般都是運(yùn)用人工的方式來(lái)借助CAD統(tǒng)計(jì)工程量，或者對(duì)造價(jià)軟件進(jìn)行運(yùn)用。但是這兩種方式會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力，而且還經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤。但是在橋梁設(shè)計(jì)中借用BIM技術(shù)構(gòu)建橋梁模型，并且在這個(gè)基礎(chǔ)上同時(shí)讀取各構(gòu)件相關(guān)的數(shù)據(jù)信息就能夠統(tǒng)計(jì)工程量。統(tǒng)計(jì)好后會(huì)用表格的形式來(lái)將工程量展現(xiàn)出來(lái)。在設(shè)計(jì)中倘若需要對(duì)部分的模型進(jìn)行調(diào)整，則可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)量結(jié)合定額情況，BIM系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)遵循相應(yīng)的規(guī)范處理相關(guān)的數(shù)據(jù)，同時(shí)這部分的各材料的數(shù)據(jù)也會(huì)用表格的形式表現(xiàn)出來(lái)，這樣就能夠準(zhǔn)確計(jì)算成本預(yù)算[3]。

3.5優(yōu)化設(shè)計(jì)管理

在橋梁工程的設(shè)計(jì)階段應(yīng)用BIM技術(shù)能夠有針對(duì)性的對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的各個(gè)細(xì)節(jié)部位，同時(shí)還將施工中會(huì)涉及的所有信息都表現(xiàn)出來(lái)，并且通過(guò)模型的模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)橋梁施工過(guò)程中涉及的不同專業(yè)不同工種的合理劃分，并且針對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容來(lái)將整體的施工進(jìn)行合理的分配，這樣就可以在最大程度上實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，對(duì)于橋梁工程的信息和成本都進(jìn)行有效的控制和管理，真正實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)的優(yōu)化。在日常工作中還可以利用BIM技術(shù)的協(xié)同工作平臺(tái)將實(shí)時(shí)的橋梁運(yùn)營(yíng)信息與各參建方和管理部門共享，這樣更能及時(shí)獲取信息并迅速制定相應(yīng)的決策，提高整個(gè)工程的效率和質(zhì)量。

4結(jié)語(yǔ)

橋梁工程是交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，但是因?yàn)檎w的施工投資大、工期長(zhǎng)、技術(shù)性強(qiáng)，工程難度大。為了保證施工的質(zhì)量，減少工程設(shè)計(jì)中的失誤，橋梁項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段采用了BIM技術(shù)能夠提高設(shè)計(jì)的直觀性和可視性，減少傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的失誤，并且對(duì)于項(xiàng)目進(jìn)行仿真模擬精準(zhǔn)的計(jì)算，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)工作量。同時(shí)，能夠讓設(shè)計(jì)人員與施工人員直接溝通，并且?guī)椭┕と藛T迅速的掌握項(xiàng)目中的核心資源，為工程的設(shè)計(jì)管理提供優(yōu)化，使整體項(xiàng)目的研究成本降低，從根本上提高工程的效率和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]徐文，楊萬(wàn)里.BIM技術(shù)在裝配式橋梁工程中的作用研究與探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020(3):153-154+157.

[2]余擁華.BIM技術(shù)在橋梁工程施工階段的應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020(3):155-157.

作者：肖小鈴 單位：招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司