BIM 技術(shù)在橋梁工程設(shè)計階段的運用研究

范秀英

（云南大學(xué)滇池學(xué)院， 云南 昆明 650000）

時代發(fā)展帶動了經(jīng)濟、科技的不斷發(fā)展，人們對整個建筑行業(yè)提出更為嚴(yán)格的要求，同時也要求建筑工程項目的設(shè)計工作者能夠?qū)ψ陨碓O(shè)計水平、能力、知識、綜合素養(yǎng)等進(jìn)行全面提升，對設(shè)計理念、方式、思維等進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展，以此來強化提升建筑工程項目的施工質(zhì)量、成效等，確保其滿足建筑工程實際應(yīng)用中的安全性、穩(wěn)定性相關(guān)要求，強化提升建筑工程的施工、使用質(zhì)量。在橋梁工程相關(guān)設(shè)計中應(yīng)用BIM 技術(shù)，基于BIM 技術(shù)強化提升國家橋梁工程的設(shè)計技術(shù)、水平等，對橋梁工程相關(guān)設(shè)計進(jìn)行有效完善，讓橋梁工程項目的建筑施工作業(yè)得以有序開展，這樣能夠?qū)蛄汗こ虒嶋H施工中的所有要求進(jìn)行有效滿足。

1 闡釋BIM 技術(shù)相關(guān)內(nèi)容

BIM 技術(shù)是現(xiàn)代建筑行業(yè)信息模型的簡化名稱，實際上就是基于數(shù)字化技術(shù)手段把建筑工程的功能和物理原理等直觀而清晰地展現(xiàn)在建筑工程的信息模型當(dāng)中，基于完善而合理的數(shù)據(jù)模型，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效應(yīng)用，讓信息得以真實化，讓建筑工程得以從自動化轉(zhuǎn)變成為信息化發(fā)展，對時代發(fā)展需求進(jìn)行有效滿足。信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，其在各個行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中得以廣泛推廣與應(yīng)用，強化提升了各個行業(yè)領(lǐng)域的信息技術(shù)水平，強化了現(xiàn)代化技術(shù)、產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)，特別是針對橋梁工程的設(shè)計領(lǐng)域而言，其發(fā)展目標(biāo)得以改變，把橋梁工程的高質(zhì)量、安全性、穩(wěn)定性建設(shè)作為目標(biāo)，強化提升了國家橋梁工程的設(shè)計工作水平。BIM 技術(shù)在國家所有建筑工程實際施工中獲得廣泛推廣與應(yīng)用，獲得了非常良好的應(yīng)用成效。在BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用中，建筑工程項目設(shè)計、施工相關(guān)內(nèi)容都能夠基于BIM技術(shù)模型更為直觀地展現(xiàn)出來，讓所有相關(guān)工作者可以開展實際設(shè)計與施工，基于BIM 技術(shù)的模型，將實際施工中可能產(chǎn)生的諸多問題找出來，進(jìn)行及時有效的調(diào)整與應(yīng)對，這樣才能夠推動現(xiàn)代建筑工程項目設(shè)計、施工質(zhì)量的全面提升。BIM技術(shù)在國外建筑行業(yè)當(dāng)中被應(yīng)用和發(fā)展起來，其在最近幾年逐漸傳播到我國建筑行業(yè)中被廣泛應(yīng)用，很多橋梁工程的建設(shè)中都應(yīng)用到了BIM 技術(shù)（如圖一所示），讓我國建筑行業(yè)獲得了良好的發(fā)展。

BIM 技術(shù)本身具有描述數(shù)字特性、物理特性的功能，能夠?qū)ㄖこ虒嵤┯行Ч芾恚渲邪瑯蛄汗こ添椖康膶嶋H提出、設(shè)計、施工、竣工、維護以及拆除等，在本質(zhì)上達(dá)成了數(shù)據(jù)信息的共享，并且能夠?qū)蛄汗こ添椖肯嚓P(guān)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行提出、帶入、更新以及修改，為工程項目相關(guān)工作的有序開展奠定基礎(chǔ)，滿足其現(xiàn)代化需求。BIM 技術(shù)的實際引入與應(yīng)用，強化提升了國內(nèi)建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，因此要著重對BIM 技術(shù)進(jìn)行探究與研析，對BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用進(jìn)行深入探析，同時基于BIM 技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，為我國建筑行業(yè)整體的現(xiàn)代化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

圖一.應(yīng)用BIM 技術(shù)的橋梁工程

2 BIM 技術(shù)應(yīng)用于橋梁工程設(shè)計時期的積極作用

BIM 技術(shù)應(yīng)用與橋梁工程設(shè)計時期的作用極為突出，一般主要體現(xiàn)為這四個方面。

2.1 推動橋梁工程設(shè)計時期的建模成效

在橋梁工程項目的設(shè)計時期應(yīng)用BIM 技術(shù)，設(shè)計工作者可在有關(guān)模板中對橋梁工程開展建模工作，在建模工作當(dāng)中橋梁工程的所有部位都具有非常細(xì)致的數(shù)據(jù)信息，同時還能夠呈現(xiàn)出各個構(gòu)件位置的模型，這切實強化提升了建模工作的成效與質(zhì)量。模型信息能同實際施工進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，即4D 技術(shù)。基于4D 技術(shù)的實際應(yīng)用，對橋梁工程的整個施工過程進(jìn)行模擬，將不同專業(yè)模型、施工方案等都導(dǎo)入到Autodesk NavisWorks 軟件當(dāng)中，對施工進(jìn)度進(jìn)行專業(yè)設(shè)計與模擬，明確施工進(jìn)度的合理性，讓不同專業(yè)實現(xiàn)協(xié)調(diào)配合，奠定施工方案的調(diào)整基礎(chǔ)。

2.2 強化提升數(shù)據(jù)模型的計算速度

BIM 技術(shù)在橋梁工程實際設(shè)計中的有效應(yīng)用，能夠強化提升對橋梁工程相關(guān)模型數(shù)據(jù)的計算速度，橋梁工程相關(guān)計算是非常特別與復(fù)雜的，因此在計算工作過程當(dāng)中會消耗很多時間，同時也極易產(chǎn)生計算錯誤?？墒窃跇蛄汗こ虒嶋H計算中應(yīng)用BIM 技術(shù)，工作者可針對簡化完成后的橋梁結(jié)構(gòu)等實施計算。比如，在對橋梁工程進(jìn)行實際設(shè)計的時候，通常會對橋梁工程的互聯(lián)性實施合理有效的判斷與設(shè)定，這樣才能夠讓所有模型的信息數(shù)據(jù)實現(xiàn)傳遞和溝通，之后再開展數(shù)據(jù)信息計算工作。

2.3 強化提升橋梁工程相關(guān)設(shè)計的表達(dá)成效

在橋梁工程實際設(shè)計中應(yīng)用BIM 技術(shù)，可強化提升橋梁工程相關(guān)設(shè)計的表達(dá)成效，在對橋梁工程進(jìn)行實際設(shè)計的時候，橋梁工程項目所有構(gòu)件間存在的尺寸關(guān)系極為重要，所有構(gòu)件間的尺寸關(guān)系是對施工作業(yè)者進(jìn)行具體指導(dǎo)的實際施工指標(biāo)?；贐IM 技術(shù)的實際應(yīng)用，可以把橋梁工程中各個構(gòu)件間存在的尺寸關(guān)系基于數(shù)字的形式彰顯出來，這樣能夠讓施工作業(yè)者對橋梁工程關(guān)系進(jìn)行有效明確，這樣能夠更為有效地開展橋梁工程建設(shè)施工。

2.4 強化提升橋梁工程的統(tǒng)計成效

橋梁工程相關(guān)統(tǒng)計工作的實際開展中應(yīng)用BIM 技術(shù)，能夠強化提升橋梁工程實際設(shè)計中對工程量相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計計算，并且更能夠?qū)λ袠蛄汗こ谈鱾€區(qū)域構(gòu)件材料的實際應(yīng)用情況進(jìn)行合理統(tǒng)計。除此之外，基于BIM 技術(shù)對工程量信息進(jìn)行實際統(tǒng)計時，還可基于橋梁作為單位對工程量實施統(tǒng)計。

總之，在橋梁工程實際設(shè)計中應(yīng)用BIM 技術(shù)具有極為關(guān)鍵的積極作用，其不僅能夠為橋梁工程設(shè)計工作的有效性、合理性與科學(xué)性奠定基礎(chǔ)，更能夠強化提升橋梁工程項目的設(shè)計成效與設(shè)計質(zhì)量。

3 在橋梁工程的實際設(shè)計中應(yīng)用BIM 技術(shù)的有效措施

3.1 BIM 技術(shù)模型的實際應(yīng)用

在橋梁工程實際設(shè)計中應(yīng)用BIM 技術(shù)，要求所有相關(guān)工作者都能夠整合橋梁工程項目相關(guān)設(shè)計的實際情況來開展。相關(guān)工作者要對橋梁工程實際設(shè)計所涉及到的信息數(shù)據(jù)等進(jìn)行收集和整合，之后基于橋梁架構(gòu)具體情況選擇對應(yīng)的BIM 技術(shù)應(yīng)用，倘若在實際應(yīng)用過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)軟件平臺當(dāng)中依然有不夠完善的地方，就一定要及時進(jìn)行調(diào)整。倘若在橋梁工程項目的實際設(shè)計中，要求相關(guān)設(shè)計工作者對橋梁工程的架構(gòu)部位實施提取操作，可基于BIM 技術(shù)實施固定形式的提取。在現(xiàn)代橋梁工程的實際設(shè)計工作中，倘若連接橋梁工程項目所有環(huán)節(jié)的方式是圖紙輸出方式，其會致使橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的難度增加，最后會對橋梁工程實際設(shè)計的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，因此說要求相關(guān)工作者能夠基于BIM 模型構(gòu)建，推動橋梁工程架構(gòu)設(shè)計工作水平的全面提升。比如，在對橋梁工程進(jìn)行改造設(shè)計的時候，可基于線路、地質(zhì)、測繪等諸多模型方式對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行有效優(yōu)化。在對橋墩模型進(jìn)行實際構(gòu)建的時候，可基于BIM 技術(shù)相關(guān)軟件對API 接口參數(shù)相關(guān)信息進(jìn)行連接，這樣可為后續(xù)鋼筋配置的模板開發(fā)工作奠定基礎(chǔ)，更能夠起到推動的作用，能夠強化提升橋梁工程改正設(shè)計工作的成效與質(zhì)量。

基于Revit 建模軟件對橋梁工程的三維模型進(jìn)行構(gòu)建時，可基于橋梁工程的實際規(guī)格進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，同時把橋梁工程的動態(tài)模型實時展現(xiàn)出來，為橋梁工程項目的決策工作者提供一個三位立體、可視的模型，其中包含設(shè)計的理念與成效，讓針對設(shè)計方案進(jìn)行的調(diào)整更為簡便而快捷、合理而有效，依據(jù)整改要求進(jìn)行的調(diào)整也能夠隨時展現(xiàn)出來。并且可針對所有環(huán)節(jié)實施成本信息數(shù)據(jù)增設(shè)，這樣能夠明確橋梁結(jié)構(gòu)改動之后的成本變化情況，也能夠明確橋梁工程的種類、方案等。在基于Revit 軟件進(jìn)行下承式系桿拱橋模型（如圖二所示）進(jìn)行實際構(gòu)建時，依據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特征對獨立族庫進(jìn)行構(gòu)建，基于BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用明確清晰地將橋梁工程復(fù)雜的結(jié)構(gòu)表達(dá)出來。之后基于三維渲染把橋梁工程的場景全面展示出來，也可制作成三維形式的漫游動畫，這樣建筑方對整個設(shè)計方案相關(guān)內(nèi)容會有更為全面的理解，也可把橋梁工程整體環(huán)境進(jìn)行真實反映。強化設(shè)計工作者對方案內(nèi)容的生動講解，業(yè)主也會收到更為全面、合理的數(shù)據(jù)信息。

圖二.下承式系桿拱橋工程的BIM 模型

3.2 對橋梁工程的設(shè)計方案進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化

在對橋梁工程進(jìn)行實際設(shè)計的時候，基于BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用，可持續(xù)地對設(shè)計方案進(jìn)行合理優(yōu)化。在實際應(yīng)用過程當(dāng)中，相關(guān)技術(shù)工作者可基于BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用，把橋梁工程設(shè)計方案當(dāng)中的所有細(xì)節(jié)全面展示出來，這樣能夠讓相關(guān)工作者對橋梁工程架構(gòu)進(jìn)行細(xì)致、深入的分析，能夠及時找到橋梁工程設(shè)計方案當(dāng)中隱藏的不足、問題等，并且進(jìn)行及時而有效的調(diào)整。同時基于BIM 技術(shù)的實際應(yīng)用，可對橋梁工程設(shè)計方案當(dāng)中的所有達(dá)標(biāo)情況進(jìn)行合理判斷，這樣才能夠保證橋梁工程設(shè)計方案滿足建設(shè)施工的相關(guān)要求。比如，在對新舊橋的斷面進(jìn)行實際設(shè)計時，可將新舊橋連接位置的公路考量進(jìn)去，基于Revit 對橋梁工程的參數(shù)進(jìn)行構(gòu)建（如圖三所示）。

圖三.新舊橋的斷面設(shè)計

3.3 在工程量統(tǒng)計工作中應(yīng)用BIM 技術(shù)

橋梁工程設(shè)計時期最為關(guān)鍵的工作就是統(tǒng)計工程量，既往在對橋梁工程的工程量進(jìn)行統(tǒng)計時，通常會應(yīng)用到CAD 圖紙和工程造價相關(guān)的軟件，這樣的工程量統(tǒng)計工作當(dāng)時當(dāng)中有很多不足存在，其精準(zhǔn)程度并不高，并且統(tǒng)計工作的成本比較高。將BIM 技術(shù)應(yīng)用到工程量統(tǒng)計工作當(dāng)中，相關(guān)工作者可基于對應(yīng)的BIM 模型對工程量進(jìn)行統(tǒng)計，并且在對橋梁工程進(jìn)行實際設(shè)計的時候，倘若需要調(diào)整某個數(shù)據(jù)模型，應(yīng)用BIM 技術(shù)進(jìn)行有針對性的調(diào)整，就能夠?qū)⑿枰幕炷亮?、鋼筋?shù)量、預(yù)應(yīng)力鋼絞線等數(shù)量的數(shù)據(jù)信息基于表格形式展現(xiàn)出來。并且相關(guān)設(shè)計工作者在統(tǒng)計工作的實際開展中可把定額和材料具體統(tǒng)計數(shù)量有機結(jié)合氣起來，之后基于定額相關(guān)數(shù)據(jù)對材料數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，這樣能夠強化提升工程量成本管控的能力與水平，確保工程量統(tǒng)計數(shù)量與橋梁工程實際情況的合理匹配。

基于BIM 技術(shù)進(jìn)行模型構(gòu)建，可以在設(shè)計中進(jìn)行設(shè)計校核與碰撞檢查，在建模過程當(dāng)中對其開工前存在的錯誤進(jìn)行明確與處理。材料清單會基于模型而自動形成，基于模型自動形成的清單與原始圖紙進(jìn)行比較，明確工程量統(tǒng)計當(dāng)中出現(xiàn)的問題。針對BIM 技術(shù)而言，其最為突出的作用就是能夠進(jìn)行沖突檢查。傳統(tǒng)工作形式的實際開展中，所有專業(yè)工作者只能基于而為平面圖進(jìn)行交流與溝通，會非常片面，協(xié)調(diào)性也并不好。倘若設(shè)計工作中各個專業(yè)之間無法實現(xiàn)協(xié)調(diào)，就會嚴(yán)重影響實際施工的有序開展，導(dǎo)致施工成本的增加。所以針對設(shè)計工作者來講，要基于Rwvit 軟件的鏈接管理和工作集作用，對橋梁工程的建模進(jìn)行整合，對其中存在的問題進(jìn)行檢測，這樣才能減少失誤的概率。

3.4 對管理工作進(jìn)行有效優(yōu)化

在橋梁工程設(shè)計時期應(yīng)用BIM 技術(shù)，可基于橋梁工程全壽命模型的實際構(gòu)建，將橋梁工程所有相關(guān)數(shù)據(jù)信息都展現(xiàn)出來，在對橋梁工程開展整體管理工作的時候，可基于BIM 技術(shù)進(jìn)行橋梁工程的實際模擬管理，對橋梁工程的所有施工建設(shè)區(qū)域進(jìn)行合理劃分，針對橋梁工程建設(shè)資源的合理配置、建設(shè)時間、所有環(huán)節(jié)之間的有序銜接等進(jìn)行合理模擬，這樣才能夠保證后續(xù)橋梁工程實際施工的有序開展。

4 結(jié)束語：

總而言之，在國家的進(jìn)步與發(fā)展中，橋梁工程建筑事業(yè)也隨之不斷發(fā)展，建筑工程項目的數(shù)量、種類也在不斷增加，橋梁工程和公路工程建設(shè)施工不同，橋梁工程的安全性、穩(wěn)定性、質(zhì)量等都會對行人生命安全產(chǎn)生直接影響，因此要求相關(guān)設(shè)計工作者及時強化提升自身進(jìn)行橋梁工程項目設(shè)計的能力與水平，在橋梁工程設(shè)計工作當(dāng)中應(yīng)用BIM 技術(shù)，為橋梁工程設(shè)計工作成效、質(zhì)量的提升提供保證，基于此強化提升橋梁工程設(shè)計方案當(dāng)中所有施工環(huán)節(jié)的有效銜接，這樣才能夠為更多橋梁工程項目的建設(shè)施工提供更為合理有效的設(shè)計方案，確保橋梁工程項目實際施工、應(yīng)用當(dāng)中的穩(wěn)定性與安全性。