橋梁工程設(shè)計(jì)BIM技術(shù)應(yīng)用探索

李林林

山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司 山西太原 030006

橋梁設(shè)計(jì)對(duì)橋梁后續(xù)施工與使用運(yùn)維有很大影響，為減少設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，可采用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，BIM技術(shù)的出現(xiàn)和引入徹底改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，也使設(shè)計(jì)具有了采用傳統(tǒng)方法無法實(shí)現(xiàn)的功能。

1 BIM的特點(diǎn)

1.1 可視化

可視化就是將數(shù)據(jù)信息變成可以直觀感受到的模型圖案，在建筑工程中，很多數(shù)據(jù)信息都是以圖形的方式出現(xiàn)在圖紙上，雖然比單純的數(shù)字要更加的詳細(xì)有參考性，但是這些數(shù)據(jù)的背后意味著什么，做成之后會(huì)成為什么樣子，這些都需要相關(guān)的人員去自信的比劃和想象，具有很大的局限性，有的人員專業(yè)能力不夠，或者是立體空間想象力不好，那么就很難進(jìn)行具體的想象，這就限制了其能力的發(fā)揮[1]。尤其是現(xiàn)在建筑物在外形上非常的多變，具有藝術(shù)氣息，造型新奇又獨(dú)特，這些單憑數(shù)字是很難想象出來的，增加了施工的難度。但是在BIM的條件下，簡單的數(shù)字最后可以通過立體的三維圖形來展現(xiàn)，即免去了人員自行想象的麻煩，還避免了想象與實(shí)際出入帶來的問題，讓建筑施工的人員能夠直觀的了解到自己所需要做的事情以及最后完成的目標(biāo)，這樣能夠提高施工的效率和準(zhǔn)確度。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，也有3D的圖紙可以將紙上建筑物變得具體，但是卻只是針對(duì)成品或者是半成品，有很大的局限性，但是BIM卻可以讓施工過程中的每一個(gè)步驟都呈現(xiàn)出來，將每一個(gè)效果圖都具體的展現(xiàn)，而且各個(gè)部門和單位之間的溝通交流，都可以在可視化的基礎(chǔ)上進(jìn)行，非常的直觀。

1.2 模擬性

BIM的模擬功能非常的強(qiáng)大，不僅能夠通過數(shù)據(jù)信息，模擬出建筑的模型，而且還能夠進(jìn)行模擬的實(shí)驗(yàn)。比如在建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以對(duì)建筑的采光、緊急疏散等等進(jìn)行真實(shí)的模擬，非常的直觀，通過模擬的結(jié)果，設(shè)計(jì)師可以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修改。在招標(biāo)的時(shí)候，還可以將各種方案進(jìn)行模擬，然后從中選擇最好最合適的方案。在具體施工的時(shí)候，可以對(duì)某一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行模擬，然后及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，找到解決的辦法，在真正施工的時(shí)候，就避免出現(xiàn)錯(cuò)誤。

2 橋梁工程設(shè)計(jì)BIM技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 模型的構(gòu)建

BIM技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用首先需要構(gòu)建一個(gè)科學(xué)完善的模型，具體來說，主要涉及到以下兩個(gè)環(huán)節(jié)：第一個(gè)環(huán)節(jié)是借助AutodeskRevit軟件為橋梁構(gòu)件提供族的協(xié)同作用。例如，某橋梁工程的基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)，參照其平面圖紙，AutodeskRevit應(yīng)用程序可通過其自帶的架構(gòu)基礎(chǔ)族模板建構(gòu)一個(gè)完整的基礎(chǔ)族庫，同時(shí)還可以及時(shí)而準(zhǔn)確地導(dǎo)入所有相關(guān)數(shù)據(jù)，并在三維立體圖形中檢驗(yàn)基礎(chǔ)模型的構(gòu)建是否存在缺陷或漏洞[2]。第二個(gè)環(huán)節(jié)是獲取橋梁完整的建模形態(tài)。在完成基礎(chǔ)構(gòu)件族的建構(gòu)工作之后，可借助該軟件構(gòu)建一個(gè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)文件，并將已經(jīng)建構(gòu)好的族庫直接導(dǎo)入到這一項(xiàng)目文件之中，然后再對(duì)各基礎(chǔ)構(gòu)件的具體方位進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，最終獲得準(zhǔn)確完整的橋梁工程數(shù)字化建模信息。

2.2 工程量的自動(dòng)計(jì)算

引入BIM技術(shù)之后，整個(gè)橋梁工程項(xiàng)目的所有數(shù)據(jù)信息都可保存于模型數(shù)據(jù)庫之中，且這些數(shù)據(jù)可通過電腦自動(dòng)篩選和獲取，這樣就能使工程量的解析更加高效化和準(zhǔn)確化，避免因人為因素而導(dǎo)致一些失誤。借助BIM技術(shù)得到有關(guān)工程量的相關(guān)信息，可便于工作人員對(duì)工程項(xiàng)目整體投資成本的預(yù)測，進(jìn)而為方案的選擇提供科學(xué)的參考依據(jù)，同時(shí)，這些有關(guān)工程量的數(shù)據(jù)信息還可在工程施工完成后的工程量統(tǒng)計(jì)環(huán)節(jié)直接利用。

2.3 自動(dòng)成圖和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

關(guān)于圖紙的分類工作，它需要借助于圖紙管理器而展開，以功能為基本原則做以分類，此舉可以為圖紙繪制人員提供便捷，提升監(jiān)管的效率型。基于此措施，能夠有效的縮短繪圖時(shí)間，并且工程圖紙的精度也得到了進(jìn)一步的提升。以細(xì)部節(jié)點(diǎn)為基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)尺寸的初值輸入，價(jià)值節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫的作用可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)的設(shè)計(jì)，利用BIM模型能夠推動(dòng)對(duì)節(jié)點(diǎn)拼裝成型工作的監(jiān)管，此時(shí)細(xì)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量將得到全面的提升。除此之外，由于構(gòu)件之間存在較為復(fù)雜的空間關(guān)系，因此可以借助于自動(dòng)節(jié)點(diǎn)這一功能而展開操作;在進(jìn)行現(xiàn)場安裝作業(yè)時(shí)，基于BIM軟件能夠進(jìn)一步提升節(jié)點(diǎn)精度，使其達(dá)到設(shè)計(jì)所提出的相關(guān)要求。

2.4 檢查碰撞

在橋梁設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，僅憑借二維圖紙的方式顯然具有局限性，設(shè)計(jì)人員難以充分獲悉到預(yù)測到橋梁之前的碰撞現(xiàn)象，因此極容易引發(fā)設(shè)計(jì)不合理的問題，在壓榨設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時(shí)還會(huì)加大工程成本的投入，這無疑是一種資源浪費(fèi)現(xiàn)象。而伴隨著行業(yè)技術(shù)的突破，基于BIM技術(shù)模型，能夠以預(yù)知的方式獲悉到可能存在的碰撞問題，從而對(duì)其采取針對(duì)性的解決措施，從源頭上將問題解決。工程人員通過對(duì)碰撞結(jié)果的分析，在后續(xù)施工中則可以采取措施回避該問題[3]。

2.5 實(shí)現(xiàn)各設(shè)計(jì)方的實(shí)時(shí)溝通、精誠合作

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，BIM技術(shù)的一大顯著優(yōu)勢(shì)就是可實(shí)現(xiàn)橋梁工程設(shè)計(jì)者之間的實(shí)時(shí)溝通與交流，使其保持良好的合作關(guān)系，從而有效避免重復(fù)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)沖突等問題的出現(xiàn)，這對(duì)整個(gè)橋梁工程各階段設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升來說是大有好處的。借助BIM技術(shù)自帶的協(xié)同操作平臺(tái)，還可將項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中的所有參與方聚集到這一平臺(tái)之上，充分發(fā)揮出BIM數(shù)字化系統(tǒng)模型的優(yōu)勢(shì)，使高質(zhì)量、高效率的設(shè)計(jì)目標(biāo)從幻想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

3 結(jié)語

綜上所述，借助BIM技術(shù)對(duì)本項(xiàng)目實(shí)施設(shè)計(jì)與施工模擬，構(gòu)建相應(yīng)的族庫，使模型利用率得到大幅提升，本項(xiàng)目研究具有很好通用性，能提高設(shè)計(jì)的實(shí)用性與可行性，最終為后續(xù)類似項(xiàng)目的實(shí)際設(shè)計(jì)工作與施工模擬都積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。相信通過不斷的完善和積累，BIM技術(shù)的應(yīng)用能為企業(yè)核心競爭力起到重要作用。