基于BIM的橋梁工程設(shè)計(jì)與施工優(yōu)化研究

夏斌

摘 要：伴隨社會(huì)的全面發(fā)展，現(xiàn)代化建設(shè)的有序進(jìn)行，橋梁作為一種重要的人文景觀是人類改造自然能力的集中體現(xiàn)，是方便交通運(yùn)輸和凸顯城市現(xiàn)代化水平的重要因素。在橋梁建設(shè)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)和施工是最為重要的環(huán)節(jié)，已經(jīng)成為社會(huì)廣泛關(guān)注的話題。文章以橋梁工程為研究視角，針對(duì)BIM在橋梁工程設(shè)計(jì)和施工中的優(yōu)化作用進(jìn)行闡述，旨在為我國(guó)橋梁建筑事業(yè)貢獻(xiàn)力量，推動(dòng)交通運(yùn)輸水平的全面提高和現(xiàn)代化建設(shè)水平的進(jìn)一步提高。

關(guān)鍵詞：BIM；橋梁工程；設(shè)計(jì)與施工

現(xiàn)階段，科學(xué)技術(shù)日益發(fā)達(dá)，高新技術(shù)成果與日俱增，BIM應(yīng)運(yùn)而生，在建筑領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注和認(rèn)可，經(jīng)過(guò)實(shí)踐的驗(yàn)證取得了良好的反饋效果。橋梁建設(shè)是國(guó)家進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，伴隨社會(huì)的發(fā)展，要求橋梁的跨越度和美觀度必須同時(shí)發(fā)展，而且橋梁建設(shè)的質(zhì)量安全必須放在首位。根據(jù)BIM的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足橋梁建設(shè)過(guò)程中的各類要求。所以，筆者針對(duì)“基于BIM的橋梁工程設(shè)計(jì)與施工優(yōu)化研究”具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 BIM概述

BIM是英文Building Informationmodeling的縮寫(xiě)形式，被翻譯為建筑信息模型，其是在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)飛速發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的一種能夠?yàn)榻ㄖI(yè)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的管理理念，于19世紀(jì)七十年代萌芽于歐美國(guó)家，伴隨建筑業(yè)高速發(fā)展，已經(jīng)被廣泛關(guān)注和應(yīng)用并且取得了良好的反饋效果。BIM不是一種技術(shù)、一種模式而是能夠?qū)⒐芾?、設(shè)計(jì)等諸多因素融為一體的先進(jìn)管理理念，在其發(fā)展和應(yīng)用的過(guò)程中逐步呈現(xiàn)可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性的特征。在建筑領(lǐng)域具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，首先能夠?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)提供很多服務(wù)，使得建筑設(shè)計(jì)具有科學(xué)性和規(guī)范性，然后能夠?yàn)榻ㄖ┕?shí)踐活動(dòng)中的多方施工單位提供有效、快速、便捷、安全的交流平臺(tái)，使得各施工單位能夠進(jìn)行資源共享、信息互動(dòng)，最終達(dá)到多方共贏的效果。將其運(yùn)用到橋梁工程的設(shè)計(jì)與施工中，能夠使得設(shè)計(jì)方案具有科學(xué)性、施工程序具備時(shí)效性，最終達(dá)到節(jié)約時(shí)間和節(jié)約成本的目的，符合現(xiàn)代管理模式對(duì)成本精細(xì)化管理提出的要求。

2 橋梁工程設(shè)計(jì)與施工特點(diǎn)分析

自古以來(lái)，橋梁工程就是社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重中之重，是人類改造自然能力的集中體現(xiàn)，橋梁建設(shè)事業(yè)在漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程中，呈現(xiàn)出一定的特征，有效的對(duì)其進(jìn)行把握，利于對(duì)建設(shè)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，筆者現(xiàn)將橋梁工程設(shè)計(jì)與施工的特點(diǎn)綜述如下：

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜

橋梁工程部設(shè)計(jì)過(guò)程中需要針對(duì)多方面進(jìn)行綜合性的考慮與分析，若想保證橋梁建設(shè)成果具有質(zhì)量安全、方便大眾、持久堅(jiān)固的特征，必須在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中將系列隱喻有機(jī)整合，避免“千里之堤毀于蟻穴”現(xiàn)象的發(fā)展。所以，橋梁工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要對(duì)諸多構(gòu)成要素進(jìn)行統(tǒng)一，在構(gòu)件上具有數(shù)量海量、在結(jié)構(gòu)上具有復(fù)雜多變的特征。

2.2 構(gòu)建體積龐大

無(wú)論是鋼鐵結(jié)構(gòu)的橋梁工程還是鋼筋混凝土建筑而成的橋梁在進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中，必須對(duì)大數(shù)量的構(gòu)件進(jìn)行預(yù)算編制。這些構(gòu)件或者出自一些工廠、或者出自現(xiàn)場(chǎng)制造，但是無(wú)論何種方式都需要對(duì)其進(jìn)行運(yùn)輸和安裝，那么在安裝的過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生大量的勞動(dòng)力消耗，同時(shí)需要諸多的現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行輔助，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要對(duì)尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的把握，不然就會(huì)出現(xiàn)“失之毫厘、謬以千里”的局面，最終導(dǎo)致圖紙修訂和材料沖溝的局面。而且構(gòu)建的體積普遍比較龐大，需要大量的配套設(shè)施進(jìn)行工作。

2.3 施工環(huán)境多變

相對(duì)于普通的建筑行業(yè)，橋梁施工的環(huán)境具有多變性。橋梁工程的施工環(huán)境很多需要進(jìn)行跨河、跨山谷、跨海、跨江等。在施工的過(guò)程中需要進(jìn)行精細(xì)化的管理和動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)，所以橋梁工程在施工的過(guò)程中所面臨的施工環(huán)境不是從一而終的，經(jīng)常發(fā)生改變。

3 基于BIM的橋梁工程設(shè)計(jì)與施工優(yōu)化策略

3.1 基于BIM橋梁工程設(shè)計(jì)優(yōu)化

第一，BIM在橋梁工程初步設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。橋梁的初步設(shè)計(jì)是指針對(duì)橋梁工程的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行整體構(gòu)思和構(gòu)想。設(shè)計(jì)師可以在腦海中對(duì)橋梁工程的整體藍(lán)圖進(jìn)行規(guī)劃，然后將其輸入BIM管理系統(tǒng)中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)的測(cè)繪和運(yùn)算工程對(duì)橋梁工程進(jìn)行數(shù)字化、參數(shù)化，保證初步構(gòu)想具有科學(xué)性。

第二，BIM在橋梁工程技術(shù)設(shè)計(jì)與施工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)是在初步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上對(duì)橋梁工程設(shè)計(jì)的進(jìn)一步深化和細(xì)節(jié)化，設(shè)計(jì)師可以利用BIM系統(tǒng)中的分析、計(jì)算功能設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)細(xì)化模型，然后對(duì)橋梁工程設(shè)計(jì)進(jìn)行沖突分析，生成數(shù)字化的分析報(bào)告，一旦發(fā)現(xiàn)處理可以及時(shí)的進(jìn)行修訂編制。

3.2 基于BIM橋梁工程施工優(yōu)化

第一，利用BIM實(shí)現(xiàn)橋梁工程施工工序優(yōu)化。橋梁工程項(xiàng)目施工單位利用BIM的模擬技術(shù)，將橋梁工程的施工方法與橋梁工程設(shè)計(jì)結(jié)論進(jìn)行有效整合生成科學(xué)合理的施工工序，通過(guò)BIM生成生動(dòng)、可視的過(guò)程模擬，利于施工監(jiān)理部門(mén)對(duì)施工進(jìn)展的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，保證施工質(zhì)量。

第二，利用BIM實(shí)現(xiàn)橋梁工程施工進(jìn)度優(yōu)化。充分利用BIM技術(shù)將橋梁的模型和施工進(jìn)度合二為一，制定基于時(shí)間因素上的細(xì)化施工進(jìn)度表，然后按照施工進(jìn)度表進(jìn)行合理的施工，對(duì)待那些施工難點(diǎn)進(jìn)行有效把握、重點(diǎn)對(duì)待，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的優(yōu)化配置。

第三，利用BIM實(shí)現(xiàn)橋梁工程施工管理優(yōu)化。通過(guò)BIM與施工方案的整合，能夠?qū)κ┕み^(guò)程中統(tǒng)一發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行有效預(yù)測(cè)和分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)控制機(jī)制，使得在施工過(guò)程中能夠有效的避免事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)高效的施工進(jìn)程。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，文章首先針對(duì)BIM進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，然后針對(duì)橋梁工程設(shè)計(jì)與施工的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，最后將二者有機(jī)整合，提出了將BIM應(yīng)用于橋梁工程設(shè)計(jì)與施工上的策略。希望通過(guò)文章的闡述，能夠?yàn)橄嚓P(guān)部門(mén)和工作者在進(jìn)行橋梁工程設(shè)計(jì)和施工的實(shí)踐活動(dòng)中提供借鑒，為我國(guó)橋梁建設(shè)事業(yè)拋磚引玉，為橋梁工程設(shè)計(jì)施工的優(yōu)化提供參考。進(jìn)而全面提高我國(guó)橋梁建設(shè)的水平，促進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平的全面提高，社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)的有序進(jìn)行。

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