BIM技術在橋梁工程設計階段的應用研究

遲嘯起

（中國建筑設計研究院有限公司， 北京 10044）

0 前言

BIM技術具有較強的實用性和應用優(yōu)勢，在橋梁工程項目的設計階段得到了日漸廣泛的應用。在橋梁工程項目的設計階段，對BIM技術進行科學應用，能促進設計效率實現(xiàn)大幅度提高，并增強橋梁設計的科學性，能為橋梁工程施工奠定良好的基礎。對于有效控制橋梁工程建設施工成本，縮短施工工期，增強橋梁工程項目的綜合效益具有至關重要的意義。

1 BIM技術概述

BIM技術，是指建筑信息模型化技術。該技術是CAD技術之后的重要技術革新，在建筑領域得到了廣泛應用。BIM技術，是通過數(shù)字化方法將數(shù)字信息廣泛應用于建筑工程設計、管理以及施工等領域。BIM技術能提供可視化手段實現(xiàn)對建筑工程的空間、體量以及效果圖分析，能有效縮短建筑工程的施工進度，并降低建筑工程風險。BIM技術在建筑工程中的應用，促進了建筑工程實現(xiàn)高度的信息集成化[1]。

橋梁工程項目相應的設計階段涉及大量的設計工作量和圖紙，使用傳統(tǒng)圖紙極易出錯，且材料統(tǒng)計相關工作具有較強的復雜性。在設計階段，借助BIM技術，對橋梁施工過程進行模擬，能促進橋梁工程設計效率實現(xiàn)大幅度提高，并增強橋梁設計質(zhì)量，減少施工變更，縮短施工進度，有效增強橋梁工程的綜合效益。

2 BIM技術在橋梁工程設計階段的應用

2.1 構(gòu)建模型并計算

在橋梁設計階段，對BIM技術進行應用，能實現(xiàn)對橋梁建筑模型的快速構(gòu)建。對橋梁工程進行計算，主要涵蓋兩大內(nèi)容，一是局部模型計算，二是整體模型計算。在局部模型計算過程中，可對前期建模相關結(jié)果進行利用，實現(xiàn)對模型計算實際時間的有效減少。在整體模型計算過程中，可將圖形數(shù)據(jù)從橋梁信息中有效提取。另外，橋梁計算呈現(xiàn)出較強的特殊性，對此，在實施整體模型計算的過程中，要對橋梁結(jié)構(gòu)進行簡化，并增強橋梁互聯(lián)性，提高模型相關數(shù)據(jù)信息的實際傳遞效率，有效減少模型計算耗費的時間，促進工作效率實現(xiàn)大幅度提高[2]。

2.2 強化設計合理性和沖突檢查

在橋梁設計階段，應用BIM技術，有助于對設計進行精準校核，并對工程量進行準確統(tǒng)計。在建模過程中，若設計圖紙存在錯誤，可在施工前對之進行及時澄清和有效勘誤。同時，借助模板，能自動生成材料清單。將模型創(chuàng)建的相應清單與二維圖紙進行對比，可及時發(fā)現(xiàn)工程量統(tǒng)計中存在的問題。BIM技術還能有效強化沖突檢查。在傳統(tǒng)設計過程中，各專業(yè)設計人員主要借助二維圖紙開展溝通交流，難以有效增強設計過程的直觀性和協(xié)調(diào)性，極易增加施工成本。在橋梁設計階段，對BIM技術進行應用，可借助Autodesk Revit具備的工作集以及鏈接管理，對模型實施優(yōu)化整合，并對相關問題進行檢測，大幅度減少施工錯誤[3]。

2.3 擬定并優(yōu)化施工方案

BIM技術能實現(xiàn)對橋梁工程相應的信息模型的詳細構(gòu)建，在此基礎上，能擬定并優(yōu)化橋梁工程施工方案。在橋梁設計階段，可借助BIM技術對橋梁施工過程進行模擬展示，并對橋梁結(jié)構(gòu)安全進行科學分析，對各類施工方案存在的差異性進行合理表現(xiàn)，有助于合理編制施工方案，并實現(xiàn)對施工方案的優(yōu)化，能促進橋梁施工效率和施工質(zhì)量實現(xiàn)大幅度提高。

2.4 對出圖模板進行設置并創(chuàng)建施工圖

當前，橋梁設計，需將設計施工圖紙對施工單位進行交付。圖紙輸出，在橋梁工程設計階段中占據(jù)著重要地位。傳統(tǒng)的2D設計技術，難以表現(xiàn)出多層次的橋梁設計效果。對BIM技術進行應用，能對橋梁具備的幾何特征進行精準展示，并減少設計過程中的各類表達障礙，精準表達復雜性較強的橋梁構(gòu)造，并對出圖模板進行設置，實現(xiàn)對施工圖紙的有效創(chuàng)建輸出。

2.5 對工程量進行統(tǒng)計

傳統(tǒng)的橋梁設計，主要采用人工方式借助CAD圖紙對工程量進行統(tǒng)計，或者對造價軟件進行應用。上述兩種方式耗費的人力工作量較多，且極易出現(xiàn)計算錯誤。在橋梁設計階段，設計人員借助BIM技術，對橋梁模型進行構(gòu)建，在此基礎上，對工程量進行統(tǒng)計。通過BIM技術對橋梁工程實施建模，能使模型包含橋梁全部工程信息，并借助計算機對橋梁各構(gòu)件相關的工程量數(shù)據(jù)信息進行讀取，并采用表格形式對之進行呈現(xiàn)。在橋梁設計階段，若需要對部分模型進行調(diào)整，也需要采用表格形式對相關的鋼筋量、混凝土量以及構(gòu)件類型等進行表示。若將材料統(tǒng)計相關數(shù)量結(jié)合定額，嚴格遵循定額規(guī)范對工程量數(shù)據(jù)進行處理，即能實現(xiàn)對成本預算的準確計算。

2.6 設計管理優(yōu)化

在橋梁工程設計階段，借助BIM技術，能針對橋梁設計構(gòu)建詳盡的全壽命模型。在橋梁設計這一階段，相關人員需對設計階段以及就位施工涉及的全部信息進行提供。運用BIM技術，能實現(xiàn)對各項橋梁信息的良好表現(xiàn)，并通過模型模擬實現(xiàn)對橋梁施工涉及的不同工種相應的作業(yè)區(qū)間的合理劃分，并對相關施工因素進行合理分配，在最大程度上實現(xiàn)對資源的優(yōu)化配置，實現(xiàn)設計管理優(yōu)化，促進橋梁施工效率實現(xiàn)大幅度提升。

2.7 施工模擬

在傳統(tǒng)的橋梁工程施工中，對工程進度進行管理控制的手段相對落后。借助BIM技術，能對施工進度進行可視化處理。對表格進度計劃進行編制，并實現(xiàn)與BIM模型的有效關聯(lián)，能實現(xiàn)對進度計劃中原有二維數(shù)據(jù)的有效轉(zhuǎn)化，完成對三維進度模型的構(gòu)建，進而能增強施工模擬的動態(tài)性和直觀性，對施工進度相關信息進行直觀呈現(xiàn)。另外，還能對BIM模型以imodel數(shù)據(jù)格式導出相應文件到iPad中。設計和施工人員借助iPad即可實現(xiàn)對施工進度的遠程查看和控制，能加強對施工人員的有效控制，并增強資源分配的協(xié)調(diào)性，實現(xiàn)對橋梁工程設計施工成本的有效控制。

3 結(jié)語

綜上所述，BIM技術在橋梁工程設計階段的應用日益廣泛，呈現(xiàn)出較強的應用優(yōu)勢，能有效增強橋梁設計的科學性，控制橋梁工程建設施工成本，縮短施工工期，增強橋梁工程項目的綜合效益。BIM技術在橋梁工程設計階段的應用，主要體現(xiàn)在構(gòu)建模型并計算、強化設計合理性和沖突檢查、擬定并優(yōu)化施工方案、對出圖模板進行設置并創(chuàng)建施工圖、對工程量進行統(tǒng)計、設計管理優(yōu)化、施工模擬等方面。

[1]劉智敏,王英,孫靜,等.BIM 技術在橋梁工程設計階段的應用研究[J].北京交通大學學報,2015,39(6):80-84.

[2]孫聰.BIM技術在橋梁工程設計階段的應用研究[J].林業(yè)科技情報,2017,49(3):84-85.

[3]曹旭光,楊偉名.BIM 技術在橋梁工程設計與施工中的應用研究[J].四川水泥,2016(4):85-85.