BIM在道路橋梁設計優(yōu)化中的實踐探索

王寶永 徐地升

山東東泰工程咨詢有限公司 山東淄博 256410

BIM全稱為Building Information Modeling，意為建筑信息模型，這一概念最早由CAD的開發(fā)公司Autodesk公司提出。隨著BIM技術不斷發(fā)展與完善，在現階段的設計行業(yè)之中已經占有了一席之地。傳統(tǒng)的建筑工程設計與施工過程所涉及的信息數據巨大，并且會在施工過程中出現大量的沖突與錯誤，BIM技術則可以有效化解這些沖突。其在優(yōu)化設計的過程中大幅度減少了施工工作所消耗的時間與人力，最大程度地幫助施工單位獲取利益。BIM技術在市政道路橋梁設計工作中所起到的作用也越來越大[1]。

1 BIM技術優(yōu)勢

當前，以信息技術為代表的新一輪科技革命持續(xù)推進，BIM（建筑信息模型）技術作為實現建設項目全生命期信息化、協(xié)同化、智能化的重要手段，已成為工程建設管理行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的強大動力。BIM技術在我國交通運輸行業(yè)的研發(fā)應用尚處起步階段，不能適應綜合交通運輸體系提質增效和轉型發(fā)展的迫切要求。加快推進BIM技術研發(fā)和轉化應用，對于交通運輸行業(yè)深入貫徹落實“五大發(fā)展理念”，以創(chuàng)新驅動行業(yè)進一步解放和發(fā)展生產力，轉變發(fā)展方式，推動供給側結構性改革具有重大意義。BIM技術與人工智能技術的融合成為新興的熱門研究領域。人工智能技術在交通運輸行業(yè)的輔助道路規(guī)劃、擁堵城市治理、車流分析和預測等方面開展應用，取得了初步的成果。采用深度學習算法，讓機器擁有初級智能，提升決策效率，提高設計質量，將設計人員從繁重的繪圖、改圖中解放出來不再是遙不可及的夢想，而是可見的未來。傳統(tǒng)設計使用二維圖紙去描述三維實體工程，其局限性很明顯，需要空間想象力，抽象不直觀，描述復雜的空間三維實體困難。利用BIM技術將設計產品以虛擬的三維模型呈現，能夠直觀、高效地對設計方案做出決策和變更，檢查、更正設計中的紕漏、錯誤，通過模型與周圍環(huán)境的模擬分析，可以進一步優(yōu)化設計。能夠快速統(tǒng)計工程量，縮短設計周期，提高效益。模型向下游傳遞，施工方可以進行施工模擬、進度管理、模板加工等，業(yè)主方可以進行歸檔、運營維護、養(yǎng)護管理等，從而增加了設計的附加效益[2]。

2 道路橋梁工程設計中BIM技術的應用

2.1 模型的構建

BIM技術在橋梁工程中的應用首先需要構建一個科學完善的模型，具體來說，主要涉及到以下兩個環(huán)節(jié)：第一個環(huán)節(jié)是借助Autodesk Revit軟件為橋梁構件提供族的協(xié)同作用。例如，某橋梁工程的基礎形式為樁基礎，參照其平面圖紙，Autodesk Revit應用程序可通過其自帶的架構基礎族模板建構一個完整的基礎族庫，同時還可以及時而準確地導入所有相關數據，并在三維立體圖形中檢驗基礎模型的構建是否存在缺陷或漏洞。第二個環(huán)節(jié)是獲取橋梁完整的建模形態(tài)。在完成基礎構件族的建構工作之后，可借助該軟件構建一個項目數據文件，并將已經建構好的族庫直接導入到這一項目文件之中，然后再對各基礎構件的具體方位進行調整和優(yōu)化，最終獲得準確完整的橋梁工程數字化建模信息。

2.2 加強施工技術指導，積極開展科技研發(fā)工作

在路橋工程建設中應用BIM技術，主要是指導與培訓路橋工程施工隊伍，有效地結合以往路橋工程建設中的施工技術、施工方法等內容，將路橋工程設計中BIM技術的應用專門構成專業(yè)的路橋建設實踐基地，由其負責對全體路橋工程施工人員開展專項教育培訓。如除了使施工人員可以深入理解與掌握BIM技術及應用方面的理論知識外，還要注意培養(yǎng)他們實際應用BIM技術的能力，力求全面提升施工人員的專業(yè)技能水平。比如，科技研發(fā)工作人員可以有效地組織全體具有豐富BIM技術應用經驗的專家現場展示BIM技術的應用場景以及過程，深化施工人員對BIM技術及其在路橋設計中應用方面理論知識的理解，這種教學方式顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的科技研發(fā)人員沉溺于埋頭開發(fā)工作中，而忽視指導施工人員的效果要好得多，能夠顯著提升路橋工程設計人員對BIM技術在路橋設計環(huán)節(jié)和施工環(huán)節(jié)方面中應用知識的理解力與運用能力，有效提升全體設計人員和施工人員運用BIM技術的能力[3]。

2.3 在工程施工前期進行三維可視化處理

為了滿足人們日益提升的審美要求，道路橋梁工程的結構形態(tài)與復雜程度都在不斷提升。有很多復雜結構在傳統(tǒng)的施工圖上并不能很好地表現出來，如果只是按照傳統(tǒng)的施工圖進行施工，就會出現與設計者預期出現相差較遠的情況。不僅浪費了施工費用，還會使得橋梁美感遭到破壞。與此同時，二維的CAD設計圖紙不能夠完整地對信息進行表述，使設計者的設計理念不能得到全面地展示，加大了運營管理部門和施工方的理解難度。在BIM模型的應用上，可以將設計者的意圖全面、直觀、立體地進行傳達，使圖紙的使用者看到圖紙后一目了然。三維可視化的展示能夠有效推動施工的進度，提高項目實用性，使設計者與施工部門的溝通更加有效，從而推動工程的進展[4-5]。

3 結語

綜上所述，為了有效地提升BIM技術在路橋設計中應用的質量，設計人員可以從優(yōu)化路橋施工模擬，加快完善數據統(tǒng)計過程入手，平時注意加強施工技術指導，完善行業(yè)基本標準，創(chuàng)新協(xié)同化的工作模式，力求不斷提升BIM技術在路橋設計中應用的質量。