BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計與施工中的應(yīng)用研究

王 笑

（沈陽建筑大學(xué)，遼寧 沈陽 110023）

1 BIM技術(shù)的概念

BIM （Building Information Modeling） 主要指的是建筑信息模型。BIM主要是使用三維數(shù)字技術(shù)作為發(fā)展的基礎(chǔ)，其中匯集了建筑工程項目多種有關(guān)信息的一種工程數(shù)據(jù)模型，同時其也是對于工程項目設(shè)施實體和功能特性的一種數(shù)字化的展現(xiàn)。

2 橋梁工程設(shè)計與施工特點

2.1 施工環(huán)境復(fù)雜多變

施工環(huán)境一般都是比較負(fù)載的，如施工地點可能會跨河、跨山谷、跨海等。為使得工程進度以及施工的安全性得到保證，需按照實際的環(huán)境去采取有針對性的施工方案。無法依賴過去的經(jīng)驗去對施工方案是不是具備一定的可行性進行判斷，其仍然需要對其進行整體的考察。并且因為受到環(huán)境因素的限制，經(jīng)常會出現(xiàn)施工成本提升以及施工周期延長等多種問題。

2.2 構(gòu)件多、結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜

橋梁施工是一個大項目。為了保證橋梁工程的安全性和穩(wěn)定性，設(shè)計通常更復(fù)雜，部件的連接更復(fù)雜。因此，施工設(shè)計容易出現(xiàn)聯(lián)合沖突和加固沖突等問題，導(dǎo)致施工返工和施工期。推遲。過去，如果您想在橋梁設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問題，您需要具備足夠的橋梁設(shè)計經(jīng)驗，以結(jié)合2D設(shè)計圖紙來測試結(jié)構(gòu)。但是，傳統(tǒng)的方法很難在設(shè)計中發(fā)現(xiàn)問題，通?？梢栽谑┕み^程中發(fā)現(xiàn)，直接阻礙了項目的進展。

2.3 預(yù)制構(gòu)件體積大，體積大

鋼橋或鋼筋混凝土橋需要大量預(yù)制構(gòu)件。這些部件需要在現(xiàn)場預(yù)制或從工廠生產(chǎn)并運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。因此，元件尺寸設(shè)計和生產(chǎn)有很高的要求。如果現(xiàn)場組件的尺寸不合理，則必須重新修改圖紙或組件，這將不可避免地導(dǎo)致施工停滯并增加設(shè)計和施工成本。這些預(yù)制構(gòu)件通常具有大的體積和重量較大，數(shù)量較多，生產(chǎn)、運輸與吊裝等存在潛在問題。

3 BIM技術(shù)在橋梁工程中應(yīng)用的可行性

在BIM技術(shù)誕生前，橋梁工程建設(shè)是比較復(fù)雜的，設(shè)計人員主要依賴于AutoCAD軟件繪圖，只對建筑設(shè)計起輔助作用。在我國的各工程建設(shè)行業(yè)中，一般都采用AutoCAD二維建模技術(shù)，然而它并不能直觀地體現(xiàn)建筑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并且在實際的復(fù)雜工程項目開展過程中，AutoCAD的二維建模技術(shù)表達的圖紙信息十分繁雜，設(shè)計過程協(xié)同困難，設(shè)計質(zhì)量也難以把握，有時候工作人員會不可避免地出現(xiàn)很多失誤，因此，AutoCAD二維建模技術(shù)仍然不是高效的建筑設(shè)計軟件。

4 BIM技術(shù)在橋梁設(shè)計階段的主要運用

4.1 前期設(shè)計

在設(shè)計和建造橋梁工程時，有必要統(tǒng)一業(yè)主，設(shè)計師和施工方所涉及的單位的意見，然后確定最終的施工計劃。由于每個單元的專業(yè)水平不同，在早期設(shè)計階段，設(shè)計方的意圖很難將想法傳遞業(yè)主單位，因此實現(xiàn)意見一致性的難度很大增加。然而，通過利用BIM技術(shù)的特點，我們可以在三維建模中對設(shè)計項目進行參數(shù)化，信息化和數(shù)字化，從而使設(shè)計項目能夠更直觀地顯示在設(shè)計師和所有者面前，從而選擇預(yù)設(shè)計方案高效快捷。

4.2 后期設(shè)計

后設(shè)計階段的任務(wù)是對先前設(shè)計的BIM模型進行各種審核和檢查計算，以查看模型是否能夠滿足規(guī)范要求并同時通過負(fù)載容差。由于橋梁施工中各項指標(biāo)的要求比較高，為了提高設(shè)計質(zhì)量，BIM模型可以使設(shè)計人員更好地完成設(shè)計結(jié)果測試，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題并做出相應(yīng)的調(diào)整。后期設(shè)計的基礎(chǔ)是預(yù)設(shè)計的BIM模型，在模型上進一步修改和改進以滿足設(shè)計要求。

5 BIM技術(shù)在橋梁施工階段的運用

5.1 可視化技術(shù)交底

通過BIM技術(shù)，可以有效地執(zhí)行可視化技術(shù)。當(dāng)設(shè)計人員向施工單位提交技術(shù)資料時，可以通過BIM模型的視覺特征將設(shè)計思路，設(shè)計理念和施工要點引入施工單位，使設(shè)計人員和施工單位之間高效溝通，更好地掌握施工圖紙，避免誤解和分歧。施工單位還可以充分結(jié)合自身的實際施工經(jīng)驗，找出設(shè)計的不足之處，并為設(shè)計人員提供合理的意見和建議，使施工方案的可行性更高，大大避免了施工浪費。

5.2 動態(tài)控制

在橋梁的施工過程中，BIM技術(shù)可用于動態(tài)控制工作。通過BIM技術(shù)的動態(tài)形式，可以直觀地獲得施工進度信息，并且可以監(jiān)控工作，并且可以反映每個施工階段所需的施工成本。可以看出每個階段的施工目標(biāo)是管理建筑成本同時對其進行有效的控制。

5.3 安全模擬施工

在橋梁工程施工過程中，安全系數(shù)是必須考慮的主要因素。所有工作必須以安全為主要目標(biāo)，建筑工人的生命財產(chǎn)安全應(yīng)放在第一位。通過BIM技術(shù)，可以有效提高橋梁施工的安全性。對于那些在施工過程中困難的項目，可以使用BIM技術(shù)來模擬模型，然后進行調(diào)試，并且可以修剪不合理的地方以消除安全隱患。例如，在吊索模板時，模板可以自由擺動。如果擺動的幅度太大，它會下降并對下面的工人造成危險。因此，BIM技術(shù)可用于模擬和模擬模板的擺動區(qū)域。從而確定相關(guān)的安全區(qū)域和危險區(qū)域，然后設(shè)置隔離帶，以確保施工人員的安全。

6 結(jié)語

國內(nèi)BIM技術(shù)起步相對較晚，并且沒有國產(chǎn)的核心軟件，同時對于國外軟件所進行的研究存在不充分的問題，在國內(nèi)情況與國外軟件不相符的時候，就會對技術(shù)應(yīng)用以及實際的操作帶來極大的不便。所以，需要盡快對于BIM技術(shù)設(shè)計成果判定標(biāo)準(zhǔn)給予規(guī)范，并設(shè)置國內(nèi)進行BIM技術(shù)的研發(fā)團隊，使其能夠克服當(dāng)前存在的不足。