市政路橋設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

王晨

日照市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 山東日照 276800

1 BIM技術(shù)的內(nèi)涵

BIM（英文全拼Building Information Modeling）即建筑信息模型。BIM是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。它具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)。

2 BIM應(yīng)用于市政路橋設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

2.1 明確表達(dá)設(shè)計(jì)意圖

市政路橋工程在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用BIM技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了建立三維數(shù)據(jù)信息模型的目的，同時(shí)也避免了二維設(shè)計(jì)方式在設(shè)計(jì)效果上存在的不足，促進(jìn)了市政路橋工程設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率的全面提升。運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行市政路橋工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了將市政路橋工程設(shè)計(jì)效果圖直觀的展現(xiàn)出來(lái)，使人們可以更加直觀的感受到市政路橋工程設(shè)計(jì)的意圖。

2.2 強(qiáng)大的分析和模擬能力

BIM技術(shù)的又一大優(yōu)勢(shì)是具有強(qiáng)大的分析和模擬能力，在設(shè)計(jì)階段就能夠通過(guò)相關(guān)的技術(shù)展現(xiàn)出工程完成后的樣子，然后根據(jù)展現(xiàn)的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)不足的地方加以改正和完善。對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程問(wèn)題，避免問(wèn)題的擴(kuò)大化，有利于高效快速地完成施工建設(shè)。BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)成果是三維模型，相對(duì)于傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)模型而言，具有較高的自動(dòng)性。而且，BIM技術(shù)還包含了較豐富的信息，能夠?yàn)榉治瞿M提供更多的有效數(shù)據(jù)，從而得出精確的結(jié)論。

2.3 提高協(xié)同能力

隨著市政路橋工程建設(shè)的規(guī)模越來(lái)越大，相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越高，設(shè)計(jì)的內(nèi)容也越來(lái)越復(fù)雜，兩三個(gè)人就能完成項(xiàng)目是不可能的了，這就需要更多的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行緊密的協(xié)作，同時(shí)也要求設(shè)計(jì)工具具有協(xié)同能力。因此，BIM技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生[1]。在傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)模式中，不同的設(shè)計(jì)人員之間的協(xié)作需要通過(guò)分圖層進(jìn)行粘貼復(fù)制來(lái)完成，而這種方式只能解決較低層次的協(xié)同問(wèn)題，對(duì)于更加精細(xì)的協(xié)作就顯得力不從心。而B(niǎo)IM技術(shù)，有效地解決了這個(gè)問(wèn)題。除了單位之間的協(xié)同，BIM技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)不同社會(huì)分工部門(mén)之間的協(xié)同，從而達(dá)到最好的社會(huì)效益。

3 市政路橋設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1 實(shí)現(xiàn)三維的可視化設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的二維出圖模式下，圖紙都是平面的圖紙來(lái)進(jìn)行展示，這對(duì)于設(shè)計(jì)人員的要求較高，需要其具有很高的專業(yè)技能，能夠?qū)κ姓窐蝽?xiàng)目的整體都有一個(gè)非常詳細(xì)的了解。對(duì)于業(yè)主和用戶看到的都是一些平面參數(shù)，無(wú)法對(duì)市政整體項(xiàng)目有一個(gè)完整的了解，因而很容易出現(xiàn)某些設(shè)計(jì)不滿足需求，就出現(xiàn)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行調(diào)整，而這種情況在實(shí)際的建筑項(xiàng)目是經(jīng)常出現(xiàn)的。針對(duì)這些設(shè)計(jì)變更情況，BIM技術(shù)利用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)功能，給市政路橋項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)人員、施工人員、用戶等提供一個(gè)三維可視化的設(shè)計(jì)工具，當(dāng)市政路橋項(xiàng)目的模型一旦建立好，展示的時(shí)候就是完工后的是路橋建筑，讓他們能夠?qū)φw的項(xiàng)目和項(xiàng)目中的部分功能有一個(gè)具體的認(rèn)知。

3.2 BIM技術(shù)在橫縱斷面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（1）道路橫向斷面的設(shè)計(jì)。只有合理地選擇構(gòu)件，才能在此基礎(chǔ)上有效地實(shí)現(xiàn)多構(gòu)件組建、拼接達(dá)到結(jié)果的實(shí)現(xiàn)。從目前的市政道路設(shè)計(jì)情況，在工程設(shè)計(jì)中，對(duì)道路橫斷面的設(shè)計(jì)一直是最關(guān)鍵的內(nèi)容，無(wú)論是橋面鋪裝路基的設(shè)計(jì)布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、道路寬度、車道或人行道的寬度和布局，所需的設(shè)計(jì)完全結(jié)合市政道路的使用和需求的道路等級(jí)等因素。通過(guò)設(shè)置節(jié)點(diǎn)的參數(shù)，可以有效地拓寬橋梁和道路。另外，通過(guò)截面材料的設(shè)置可以有效地計(jì)算工程量[2]。

（2）道路縱斷面設(shè)計(jì)。根據(jù)現(xiàn)在的軟件需求，做好模型設(shè)計(jì)需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中做好模型設(shè)計(jì)聯(lián)動(dòng)，BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，在模型基礎(chǔ)上對(duì)各種文件數(shù)據(jù)，信息的采集，然后在數(shù)據(jù)信息中了解浮動(dòng)的范圍，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，設(shè)計(jì)出符合設(shè)計(jì)需求的結(jié)果，最終形成設(shè)計(jì)圖。在軟件的使用過(guò)程中，形成階段地形在曲面上建立斷面指令來(lái)生成，在更改過(guò)道路中心線后，地面線也會(huì)隨即更改，這樣就大大減少了設(shè)計(jì)人員的工作時(shí)間，提高了工作效率。之后再點(diǎn)擊“按布局創(chuàng)建縱斷面”按鈕之后，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)線路的基本更改和設(shè)計(jì)。

3.3 路橋中心繪制

對(duì)于市政路橋的設(shè)計(jì)，路橋中心的繪制顯得尤為重要，這是因?yàn)槁窐蛑行淖鳛檎麄€(gè)市政路橋的核心要點(diǎn)，如果出現(xiàn)設(shè)計(jì)上的紕漏將會(huì)導(dǎo)致市政路橋的功能發(fā)揮受限，因此對(duì)于路橋中心的繪制需要謹(jǐn)慎和小心。往往在傳統(tǒng)的繪制過(guò)程中，都是由經(jīng)驗(yàn)豐富的施工設(shè)計(jì)人員進(jìn)行，但是每個(gè)城市每時(shí)每刻都在發(fā)生變化，往往施工設(shè)計(jì)人員進(jìn)行繪制會(huì)存在滯后性，從而導(dǎo)致繪制還是存在偏差，此時(shí)就是BIM技術(shù)派上用場(chǎng)的時(shí)候，其可以根據(jù)進(jìn)行整個(gè)市政路橋工程的設(shè)計(jì)相關(guān)要求進(jìn)行路橋中心的繪制工作，從而保證整個(gè)市政路橋設(shè)計(jì)的繪制要求[3]。

3.4 三維圖形處理

對(duì)于傳統(tǒng)的市政路橋設(shè)計(jì)，通常是通過(guò)設(shè)計(jì)書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙的方式進(jìn)行展現(xiàn)，其畢竟是處于2D層面，所能夠表達(dá)的內(nèi)容有限，往往遺漏的部分內(nèi)容就是非常關(guān)鍵，因?yàn)槠湔宫F(xiàn)方式的局限性，從而導(dǎo)致施工之中出現(xiàn)了事故，這是不能夠容忍的事情，采用BIM技術(shù)則完全沒(méi)有這個(gè)擔(dān)心。這是因?yàn)锽IM技術(shù)能夠?qū)⑾嚓P(guān)的施工設(shè)計(jì)通過(guò)3D模式展現(xiàn)而出，并且針對(duì)3D模型能夠進(jìn)行隨時(shí)的修改和改進(jìn)，保證施工設(shè)計(jì)的高度準(zhǔn)確性。

總之，BIM技術(shù)在市政路橋設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不僅促進(jìn)市政路橋工程設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的全面提升，還能有效控制后期施工成本及安全，進(jìn)一步加強(qiáng)研究非常有必要。