探析BIM在橋梁工程設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用

陳艷風(fēng)

山東通達(dá)路橋規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 山東煙臺 264000

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程數(shù)據(jù)庫，將整個項(xiàng)目全部過程各個不同階段的工程信息等資源集成在一個模型中，并且對于項(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)支持來實(shí)現(xiàn)整體項(xiàng)目的協(xié)同作業(yè)。

1 BIM技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

發(fā)達(dá)國家的橋梁設(shè)計(jì)中，BIM技術(shù)應(yīng)用的普遍性比較長，投入研究的力量也比較大，逐步的實(shí)現(xiàn)了自動化的建設(shè)，也取得了很多先進(jìn)的效果。但是對于我國的橋梁工程來說，對于BIM技術(shù)的研發(fā)還處在初期階段，應(yīng)用不夠深入，還需要不斷的拓展其功能。目前我國的BIM技術(shù)成為橋梁工程領(lǐng)域中的核心技術(shù)，雖然經(jīng)過長期的發(fā)展取得了一定的成果，但是和發(fā)達(dá)國家還存在著明顯的差距，很多人員對于知識的理解僅限于理論階段，沒有充分的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，應(yīng)該加強(qiáng)該技術(shù)的研發(fā)，并且擴(kuò)大應(yīng)用范圍，積極促進(jìn)橋梁領(lǐng)域的發(fā)展[1]。

2 BIM在橋梁工程設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)階段中的運(yùn)用

BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)階段中的運(yùn)用分為了三個步驟：①構(gòu)建模型、繪制施工圖紙。橋梁工程的設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)該項(xiàng)工程項(xiàng)目的施工性質(zhì)與特點(diǎn)，規(guī)范操作運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建出三維動態(tài)模型，將各項(xiàng)參數(shù)信息集成到模型中，系統(tǒng)會自動生成數(shù)據(jù)庫方便施工人員的提取運(yùn)用。設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)系統(tǒng)反饋的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，及時優(yōu)化調(diào)整設(shè)置模型構(gòu)件參數(shù)，為橋梁工程具體施工管理工作提供參考：②高效協(xié)同作業(yè)、科學(xué)完成碰撞檢查?；贐IM技術(shù)應(yīng)用輔助下，工程施工單位能夠有效搭建起各部門工作人員相互交流探討的網(wǎng)絡(luò)平臺，他們可以隨時圍繞橋梁工程模擬設(shè)計(jì)的模型特點(diǎn)，展開參數(shù)信息的調(diào)整修改處理。而在碰撞檢查作業(yè)中，施工設(shè)計(jì)人員則可以利用BIM技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)出全面完善的構(gòu)件模型，并利用其展開碰撞檢查作業(yè)獲取到實(shí)際反應(yīng)結(jié)果，這樣就能夠防止在施工中出現(xiàn)返工問題，不至影響工程進(jìn)度。

2.2 BIM在工程管理中的應(yīng)用

在實(shí)際的工程作業(yè)中，橋梁工程并非單個單元工程，而是包括了橋面、樁基、梁體、基礎(chǔ)等諸多工程單元，因此橋梁工程是一個多單位共同參與的多元工程。有些時候根據(jù)工程的大小，整個橋梁工程也會被劃分為不同的工程階段并分包給不同的工程隊(duì)，對于各工程隊(duì)之間的協(xié)調(diào)是橋梁工程管理的重要內(nèi)容。BIM其也包含了建筑工程管理的環(huán)節(jié)，將BIM技術(shù)應(yīng)用于工程施工有助于提高管理效率，促進(jìn)各個施工單位之間的溝通、加強(qiáng)各個施工單位之間的協(xié)調(diào)性，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)溝通，以降低因施工人員不協(xié)調(diào)造成的工程誤差。同時BIM技術(shù)對各單位的協(xié)調(diào)管理不僅僅局限于企業(yè)外部，還可應(yīng)用在企業(yè)內(nèi)部。比如一個施工單位可以將所有參與工程的人員信息錄入，然后演示施工現(xiàn)場，設(shè)計(jì)師就可根據(jù)這些內(nèi)容及時作出調(diào)整和優(yōu)化，從而大幅度提高團(tuán)隊(duì)的工作效率[2]。

2.3 施工方案擬定與優(yōu)化

BIM技術(shù)能夠提供全面、詳細(xì)的橋梁信息模型，橋梁結(jié)構(gòu)與施工模式之間的聯(lián)系十分密切，在施工方式發(fā)生變化時，橋梁配筋、形態(tài)都會改變。在施工方案擬定、優(yōu)化時，設(shè)計(jì)人員需要應(yīng)用BIM技術(shù)，在施工階段針對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬，充分控制橋梁施工過程。例如，在橋梁工程施工過程中，設(shè)計(jì)人員可以利用有限元模型，針對橋梁結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行分析，呈現(xiàn)各項(xiàng)施工方式的差異性和復(fù)雜性，以此為基礎(chǔ)合理編寫施工方案，為后續(xù)橋梁工程施工的有序進(jìn)行提供支持，提升施工的整體質(zhì)量和效率。

2.4 工程量統(tǒng)計(jì)

傳統(tǒng)橋梁設(shè)計(jì)主要是CAD軟件或者造價軟件來進(jìn)行工程量的計(jì)算，不僅工作量巨大、工作時間比較長，同時也會導(dǎo)致很多的數(shù)據(jù)計(jì)算錯誤，嚴(yán)重影響工程的正常施工，也會帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。在橋梁設(shè)計(jì)中，建立橋梁的模型之后，可以通過BIM技術(shù)進(jìn)行工程量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確計(jì)算。在BIM模型之下進(jìn)行工程各項(xiàng)信息的全面分析和掌握，然后通過讀取的信息來計(jì)算出工程量數(shù)據(jù)，然后以工作人員所需要的方式展示出來。倘若對于有些模型做出了必要的調(diào)整，其相應(yīng)的材料信息會發(fā)生變化，確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)也會發(fā)生變動，以保證數(shù)據(jù)精確度。因此，對于橋梁工程的成本預(yù)算來說，計(jì)算方式要按照要求進(jìn)行工程量的計(jì)算，然后將材料統(tǒng)計(jì)和定額實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合，消除不規(guī)范的問題，保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)達(dá)到要求。

2.5 BIM在橋梁施工進(jìn)度管理中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的施工進(jìn)度管理中，施工單位根據(jù)圖紙會審結(jié)果編制施工進(jìn)度計(jì)劃，然后施工總承包單位將計(jì)劃進(jìn)一步下達(dá)給分包單位。如果在施工過程中遇到工程變更，調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃，一般采用橫道圖法和網(wǎng)絡(luò)圖法。這種傳統(tǒng)方式無法及時發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的潛在問題以及施工中國難以跟蹤分析，缺乏整體協(xié)調(diào)性，調(diào)整困難且時間周期長，耽誤施工進(jìn)度。BIM在整個施工進(jìn)度管理過程中有很大的優(yōu)勢。使用BIM技術(shù)，項(xiàng)目建設(shè)的整個過程都是在三維環(huán)境下進(jìn)行的，都是可視化的[3]。

3 結(jié)語

BIM技術(shù)的運(yùn)用可以保證橋梁施工的順利進(jìn)行，也能夠保證橋梁的質(zhì)量以及安全。該技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用可以克服大型工程所存在的弊端和不足，并且對橋梁技術(shù)是一次提高以及革新。對BIM技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，不僅可以提高施工過程中的效率，還可以改善施工中存在的不足與缺點(diǎn)，保證施工的進(jìn)度，使橋梁施工可以順利完成，也提高了橋梁行業(yè)的工程質(zhì)量和安全性能。這項(xiàng)技術(shù)會對橋梁行業(yè)起到深遠(yuǎn)影響，數(shù)據(jù)時代的到來使得BIM這項(xiàng)技術(shù)值得在全國的橋梁行業(yè)中得到大力推廣。