BIM在道路橋梁設(shè)計優(yōu)化中的實踐探索

馮春亮

摘 要：中國的基礎(chǔ)建設(shè)在世界上是非常有名的，隨著我國建設(shè)發(fā)展的不斷深入，公路作為傳輸?shù)慕橘|(zhì)在經(jīng)濟建設(shè)中起著重要的作用。最近幾年，道路橋梁的建設(shè)速度也在逐年增加?？吹贸鰜?，道路和橋梁的建設(shè)對整個社會的經(jīng)濟發(fā)展起著關(guān)鍵性作用。速度已經(jīng)接近發(fā)達國家，但是同樣也涌現(xiàn)出了很多問題。對施工質(zhì)量，施工技術(shù)，設(shè)計要求的合理性和實用性提出了質(zhì)疑?；诖?，以下對BIM在道路橋梁設(shè)計優(yōu)化中的實踐進行了探索，以供參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);路橋工程;設(shè)計優(yōu)化

引言

越來越多的國家開始關(guān)注中國的道路橋梁建造技術(shù)，這說明了我國的道路橋梁建造技術(shù)已經(jīng)達到了世界一流水平。但就我國目前的道路橋梁建設(shè)工作來說，雖然取得了較好的成就，但仍然存在著一些安全隱患。所幸政府部門以及相關(guān)的建筑企業(yè)開始意識到工程設(shè)計工作的重要性，開始采取一些積極措施消除這些安全隱患。

1 BIM設(shè)計技術(shù)的特點分析

（1）模型信息具有完備性：BIM技術(shù)可以詳細描述工程中的邏輯關(guān)系，并采取3D幾何信息來分析工程結(jié)構(gòu)，主要包括構(gòu)件名稱、工程邏輯關(guān)系、建筑材料及結(jié)構(gòu)類型等。（2）模型信息之間具有關(guān)聯(lián)性：信息模型中的對象相互關(guān)聯(lián)，并且可以進行識別，系統(tǒng)可以通過統(tǒng)計和分析模型中的相關(guān)信息，來促進對應(yīng)圖表的生成。一旦模型中有一個構(gòu)件發(fā)生了改變，為了確保模型之間的邏輯關(guān)系，與它相關(guān)的構(gòu)件，也會發(fā)生改變或者更新。（3）模型信息具有一致性：在信息模型中輸入與建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)的同一項信息時，不需對其進行多次輸入，信息模型可以實現(xiàn)對這些信息的自動演化和修改，同時也可以對二維圖紙進行修改，為了保持工程圖前后的信息一致，只需修改工程圖中的一些標示。

2現(xiàn)階段道路橋梁設(shè)計的主要問題

2.1方案設(shè)計不合理

如今，由于成本和技術(shù)等原因的限制，市政工程在道路與橋梁的設(shè)計上，存在著一定程度的問題，在橋梁的施工和使用安全方面體現(xiàn)得尤為明顯。相關(guān)的設(shè)計人員在開始橋梁工程設(shè)計之前，優(yōu)先考慮的是工程建設(shè)的經(jīng)濟性能，然后才會進行橋梁的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計，按照相關(guān)的要求來講，橋梁設(shè)計應(yīng)該對安全系數(shù)和可靠性指標進行綜合考慮，然后選擇合適的結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件連接方式。然而在現(xiàn)實的橋梁設(shè)計過程中，相關(guān)的設(shè)計人員經(jīng)常只是依據(jù)要求進行數(shù)據(jù)計算，在進行設(shè)計時忽略現(xiàn)實中自然條件等因素的影響作用，在結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、以及維護上的考慮不足，導(dǎo)致設(shè)計出來的橋梁整體性能不足，沒有足夠的承載冗余，在實際的使用過程中，甚至都無法達到要求的承載能力;部分設(shè)計人員因為自身能力原因，在進行設(shè)計時設(shè)計圖紙標注不明確，設(shè)計圖上無法呈現(xiàn)出橋梁的受力方向和受力點，引起部分結(jié)構(gòu)的受力過于集中，還有的設(shè)計人員對于建設(shè)材料的了解不夠，混凝土以及鋼筋等材料的設(shè)計不合理，致使橋梁的安全性與耐久性無法得到保證。

2.2橋頭引道軟土地基設(shè)計未做合理地處理

對于大部分的橋梁工程建設(shè)路橋建設(shè)工程來說，他們選擇的大多是軟土地帶，地基沉淀就會導(dǎo)致橋頭跳車，這會很影響工程質(zhì)量問題。那么我們就來稍作分析，在工程初步階段，由于工作人員對于地形的勘察不夠認真，沒有發(fā)現(xiàn)軟土分量，或是選擇的范圍太小，導(dǎo)致軟硬土地沒有良好的區(qū)域范圍劃分，進而得不到有效的遏制處理方法。而本工程的研究人員對于軟土基地計算方式又是出于理想狀態(tài)下，這與實際情況是有很大的偏差的。在大橋工程開始的時候，就是因為存在軟土基地，到底建設(shè)基地土地應(yīng)不達標，經(jīng)過雨水的洗刷后，橋體本身就會出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。如今工程橋梁建設(shè)更是對橋梁工程有著明文規(guī)定，最大沉降值是不可以大于10cm的，并且觀察期號要在三個月內(nèi)，每個月不能超過6CM，才可以進行工程的下一步。

2.3施工建設(shè)不規(guī)范

目前，由于工程工期的要求，很多的橋梁和道路在建設(shè)時不得不加快進度，導(dǎo)致各個工序在銜接上存在著很大的問題;同時，有些建設(shè)單位為了節(jié)省成本，在建設(shè)過程中偷工減料，或者是選擇簡單敷衍，完全不顧及工程的安全性和耐久性，建設(shè)出來的橋梁經(jīng)常因為強度不夠或者施工工藝不符合標準而出現(xiàn)裂痕或者突然倒塌。

3路橋設(shè)計優(yōu)化中BIM技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1完善行業(yè)基本標準，創(chuàng)新協(xié)同化的工作模式

隨著路橋行業(yè)的發(fā)展，BIM技術(shù)在實際的設(shè)計與施工環(huán)節(jié)中得到了廣泛的應(yīng)用，同時越來越多的BIM技術(shù)研發(fā)人員也相應(yīng)地研發(fā)出了許多種不同類型的插件與接口，這種情況的存在極大地增加了設(shè)計人員工作的交流難度。為了更好地提升BIM技術(shù)在路橋設(shè)計和施工中應(yīng)用的質(zhì)量，設(shè)計人員要加快從眾多BIM相關(guān)軟件技術(shù)中選出一些技術(shù)水準比較高的技術(shù)，統(tǒng)一相關(guān)插件與接口的輸出形式，盡可能地滿足設(shè)計人員的設(shè)計工作需求。此外，路橋工程結(jié)構(gòu)形式也日趨多樣化和繁雜化，且對施工技術(shù)水準具有較高要求，大大增加了BIM技術(shù)的應(yīng)用難度，所以實際的設(shè)計中要及時創(chuàng)新BIM技術(shù)應(yīng)用中的協(xié)同化工作模式，力求不斷提升路橋設(shè)計質(zhì)量的同時，可以有效地控制路橋工程建設(shè)成本。

3.2自動匯總工程量

在針對橋梁工程開展設(shè)計工作時，通過發(fā)揮BIM技術(shù)的作用，可以將與橋梁工程相關(guān)的各項信息進行有效保存，并且還能將此些信息均存于指定的模型數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，最后便可根據(jù)實際需要，來計算全部的工程量。在借助BIM技術(shù)的條件下，可以促使在計算橋梁工程的工程量方面更加自動化和快速化，而且通過運用計算機技來進行計算，可以極大的降低由人為作用所帶來的誤差，從而確保對于工程量的計算更具科學(xué)性和準確性。此外，利用BIM技術(shù)來確定實際工程量的準確數(shù)值，還能根據(jù)現(xiàn)實需要，以整個橋梁為對象，對其開展有目的性的估算，后結(jié)合所得數(shù)據(jù)，將具體的施工方案給計算出來。

3.3加強施工技術(shù)指導(dǎo)，積極開展科技研發(fā)工作

在路橋工程建設(shè)中應(yīng)用BIM技術(shù)，主要是指導(dǎo)與培訓(xùn)路橋工程施工隊伍，有效地結(jié)合以往路橋工程建設(shè)中的施工技術(shù)、施工方法等內(nèi)容，將路橋工程設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用專門構(gòu)成專業(yè)的路橋建設(shè)實踐基地，由其負責(zé)對全體路橋工程施工人員開展專項教育培訓(xùn)。如除了使施工人員可以深入理解與掌握BIM技術(shù)及應(yīng)用方面的理論知識外，還要注意培養(yǎng)他們實際應(yīng)用BIM技術(shù)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(shù)應(yīng)用經(jīng)驗的專家現(xiàn)場展示BIM技術(shù)的應(yīng)用場景以及過程，深化施工人員對BIM技術(shù)及其在路橋設(shè)計中應(yīng)用方面理論知識的理解，這種教學(xué)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(dǎo)施工人員的效果要好得多，能夠顯著提升路橋工程設(shè)計人員對BIM技術(shù)在路橋設(shè)計環(huán)節(jié)和施工環(huán)節(jié)方面中應(yīng)用知識的理解力與運用能力，有效提升全體設(shè)計人員和施工人員運用BIM技術(shù)的能力。

結(jié)束語

BIM技術(shù)的應(yīng)用，使我國橋梁設(shè)計得到巨大提升的同時還存在BIM相關(guān)技術(shù)應(yīng)用不成熟的現(xiàn)象，所以要加強技術(shù)方面的實踐應(yīng)用，使BIM技術(shù)在橋梁施工和設(shè)計中發(fā)揮的作用越來越明顯。

參考文獻：

[1]田守偉.BIM技術(shù)在市政路橋設(shè)計中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（24）：81+96.

[2]岳琳方.基于BIM的公路橋梁設(shè)計探討[J].中華建設(shè)，2019（03）：166-167.

[3]劉乾.BIM技術(shù)條件下的市政道路橋梁設(shè)計研究[J].四川水泥，2019（01）：34.

[4]劉建樓.BIM在道路橋梁設(shè)計優(yōu)化中的實踐探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018，15（35）：30+32.

[5]安文文.BIM技術(shù)在道路橋梁設(shè)計優(yōu)化方面的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2018（20）：109.