BIM技術在橋梁工程設計與施工中的應用研究

姚超

【摘要】隨著我國經(jīng)濟水平的提升，土木工程行業(yè)得到了快速的發(fā)展，橋梁工程作為我國重要基礎設施工程，不僅能夠為交通出行提供便利，同時對我國經(jīng)濟發(fā)展有著舉足輕重的促進作用，因此，當前主要關注的問題之是怎樣保證橋梁工程的質量。本文首先簡單討論了BIM的基本概念和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，其次，分析了BIM技術在橋梁工程設計與施工中的應用情況。

【關鍵詞】BIM技術;橋梁工程;設計;施工

引言

BIM是建筑信息模型的英文縮寫，20世紀70年代起源于美國，并在80年代進入了飛速發(fā)展階段，在各個領域BIM技術都有著較高的應用價值，它具備的先進理念能夠為各個行業(yè)注入新的活力。橋梁工程是我國基礎設施和民生工程，也是交通系統(tǒng)中的關鍵組成部分，高質量的橋梁工程能夠提升交通通行質量，保障通行安全，改善人們生活質量，同時能夠保障社會生產(chǎn)的正常運行，促進我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。本文簡單分析了BIM技術在橋梁工程中的應用情況。

1、BIM技術的基本概念和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.1基本概念

作為一種新型技術，BIM技術又稱為建筑信息建模/管理技術，能夠實現(xiàn)對建筑工程項目物理功能特性的數(shù)字化顯示和管理，不僅涉及到項目的論證，同時還能夠在項目設計、施工、運用以及拆除等整個生命周期得到應用，可以實現(xiàn)對建筑工程項目全生命周期數(shù)據(jù)的分享和運用[1]。繼CAD技術的應用之后，又一次技術革新的主角便是BIM技術，在未來，建筑信息化的發(fā)展必然會以BIM技術作為核心，使土木工程信息集成化水平得到最大限度的提升。

1.2發(fā)展現(xiàn)狀

我國BIM技術發(fā)展起步晚，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，依然處于初級階段，與發(fā)達國家之間仍然存在著巨大的差距。當前，我國關于BIM技術的研究還處于科普和宣發(fā)時期，很多行業(yè)內(nèi)人員只知道BIM技術的重要性，了解其中的一些基本操作，但在工程實踐中還未得到廣泛運用，沒有在國內(nèi)形成一個健全的體系[2]。與BIM相關的制度仍然有著較多的欠缺，比如在法律、管理、技術以及經(jīng)濟層面，都缺乏相關的制度和文件進行規(guī)范，還需要不斷的探索和研究。

2、BIM技術在橋梁工程中的運用

2.1設計階段

2.1.1前期設計

在橋梁工程設計過程中，需要統(tǒng)一各參與方的意見，之后再對建設方案進行確定。由于不同參與方單位的專業(yè)水平存在差異，以及平面圖紙的約束，設計單位很難在前期設計階段向建設單位傳遞設計意圖，導致意見很難統(tǒng)一[3]。而BIM技術的使用，可以為三維建模形成橋梁與數(shù)字信息化效果圖和動態(tài)演示，從而更直觀的向建設單位體現(xiàn)設計意圖，建設單位可以通過BIM模型更科學更直觀的評估項目，三維可視化模型建立了一個信息交流的媒介通道，將設計理念傳遞給建設單位，同時建設單位反饋給設計單位，使前期設計方案的確定效率大大提高。

2.1.2后期設計

在后期設計階段，主要功能就是運用配套的專用軟件驗算和審核前期設計的BIM模型，檢測模型能否滿足相關標準和要求，判斷荷載能力能否達標。利用BIM建模時，應當要注重對建模瑕疵和缺陷的檢驗，從而降低下道施工工序錯誤的發(fā)生概率，避免發(fā)生返工，大大節(jié)約工程成本。后期設計是在以往設計的BIM模型上進行深化和修改，保證整個設計模型的參數(shù)及信息均符合設計要求。采用BIM相關軟件進行設計校核和碰撞檢查，同時生成分析報告。如果出現(xiàn)問題，則進行二維圖紙修改、再修改模型、再進行碰撞檢查，直至不在出現(xiàn)設計缺陷問題。

2.2施工階段

（1）數(shù)字信息化施工。通過對數(shù)字信息化技術的應用能夠對橋梁結構進行預制，之后再利用生產(chǎn)制造手段來盡量減少施工中的不良因素，保證構件質量滿足要求，節(jié)約工期，提升經(jīng)濟效益。（2）施工模擬。通過對BIM技術的運用，能夠對橋梁工程施工過程進行模擬，從而為施工組織計劃的編寫提供依據(jù)，優(yōu)化施工現(xiàn)場資源配置，使橋梁工程施工進度和整個過程得到有效把控，使工程質量得到大幅提升，從而節(jié)約施工成本。（3）安全數(shù)據(jù)信息管理。利用BIM技術的橋梁信息管理平臺，可以對施工過程中的相關數(shù)據(jù)進行有效管理，并以BIM作為平臺實現(xiàn)信息共享，確保各個單位都能夠對施工安全信息進行了解，以推進合理施工方案的制定，減少由于安全信息滯后或不足導致的安全事故。（4）進度形象管控。傳統(tǒng)進度主要是基于Project和CAD，存在各參建方溝通信息銜接不暢和施工網(wǎng)絡計劃抽象化，導致施工進度在實際管理過程中與進度計劃存在偏差。（5）過程造價管控?；贐IM的自動化算量方法極大地提高了橋梁造價核算過程工作效率，同時可以與人工計算進行對比，避免了人工計算的失誤因素，通過采用BIM 三維信息模型，增加維度的時間成本，形成橋梁單位工程可視化建筑模型，實現(xiàn)動態(tài)實時監(jiān)控，可以更合理的分配資金規(guī)劃方案材料和機械等。通過數(shù)據(jù)模型，可以隨時了解橋梁分部構件工程的工作量，以及工期成本的核算，可以更準確地進行調度計劃和資金規(guī)劃，這是進行造價管理的前提條件。

2.3物料設備管理

施工單位往往借鑒物流、超市行業(yè)以二維碼為主導的電子標簽技術顯示橋梁構件、工程設備材料和施工情況，但RFID技術只能識別部分信息，導致整個橋梁工程施工過程無法得到很好的掌握，為了解決這個難題，可以使用BIM軟件中的橋梁信息模型功能，對場地物料設備進行更加完善的管理。

2.4協(xié)同作業(yè)

建設項目規(guī)模大，涉及到設計、監(jiān)理、施工、業(yè)主等眾多參建單位，彼此之間的信息溝通十分復雜，產(chǎn)生大量的文件和數(shù)據(jù)，這就要求協(xié)同作業(yè)過程中依托BIM技術的一項強大的功能就是協(xié)同作業(yè)，它能夠共享各個單位的設計文件和管理方案，讓各參建方之間的文件得以便捷的流通，促進施工的高效進行。

結語：

作為一種新興技術，BIM軟件具有相當強大的功能和優(yōu)點，通過建立模型的方式可以將設計施工的效果更直觀的表達出來，同時可以根據(jù)模型來對設計缺陷和沖突進行修改，相信隨著國家的大力推廣和橋梁工程行業(yè)對BIM技術重視程度的不斷增加，BIM在未來必將會成為工程建設中必不可少的軟件之一。

參考文獻：

[1]周明利.BIM技術在橋梁施工中的應用分析[J].工程建設與設計，2016（16）：122-123.

[2]唐曉.BIM技術在橋梁工程設計及施工中的運用[J].江西建材，2017（8）：125-125.

[3]張洋洋，王震威.BIM技術在橋梁設計與施工中的應用探索[J].四川水泥，2018，No.261（5）：40.

（本文作者單位為中國水利水電第三工程局有限公司 山東 濟南250000）