基于BIM的橋梁工程設(shè)計(jì)與施工優(yōu)化研究

李夢(mèng)菲

摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展推動(dòng)了當(dāng)代社會(huì)現(xiàn)代化的建設(shè)，因此，我國不斷開展工程建筑是重中之重。在工程建筑中，橋梁占有相當(dāng)重要的地位，它也是人文景觀的重要體現(xiàn)，橋梁工程可以更好地舒緩城市交通，凸顯出城市的人文水平以及經(jīng)濟(jì)水準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞 BIM;橋梁工程;設(shè)計(jì)與施工

引言

橋梁工程近年來的發(fā)展進(jìn)程一直在不斷加快，隨著新時(shí)代的到來，信息化技術(shù)等一些先進(jìn)的技術(shù)手段被開發(fā)和利用，在很多領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用，這些技術(shù)在應(yīng)用時(shí)的整體應(yīng)用效果普遍比較良好。尤其是BIM技術(shù)從提出以及在橋梁領(lǐng)域中的合理引進(jìn)和利用，不僅可以實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段、施工等各個(gè)階段合理的利用，而且該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)的質(zhì)量、效率都可以有所保證。

1BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)工作中的優(yōu)點(diǎn)

BIM技術(shù)屬于一種建筑信息模型，在我國各大橋梁設(shè)計(jì)工作當(dāng)中的應(yīng)用非常廣泛。通過對(duì)BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)橋梁工程設(shè)計(jì)工作當(dāng)中存在的弊端，對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用大大提高了整個(gè)橋梁設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員可以通過建立起4D模擬技術(shù)或者是5D模擬技術(shù)，對(duì)橋梁工程結(jié)構(gòu)當(dāng)中的一些重點(diǎn)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行更加直觀的了解，為整個(gè)橋梁工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路提供有效的保障。由于BIM技術(shù)相比于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，方法具有較強(qiáng)的可視性以及優(yōu)化性，在橋梁工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作中，通過幾何物理以及BIM技術(shù)當(dāng)中的相關(guān)信息功能，將橋梁設(shè)計(jì)工作當(dāng)中存在的各種問題有效的表現(xiàn)出來，設(shè)計(jì)工作人員需要建立起B(yǎng)IM建筑模型，從中提取出關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)信息，通過結(jié)構(gòu)模擬實(shí)驗(yàn)的方式，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)中的一些問題進(jìn)行有效的優(yōu)化和整改，有效提高了整個(gè)橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性[1]。

2橋梁工程特點(diǎn)

2.1 結(jié)構(gòu)復(fù)雜

橋梁工程在實(shí)際運(yùn)用各項(xiàng)技術(shù)時(shí)需要借助力學(xué)結(jié)構(gòu)。多數(shù)技術(shù)人員設(shè)計(jì)的力學(xué)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，一般情況下設(shè)計(jì)師在進(jìn)行力學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)應(yīng)力點(diǎn)進(jìn)行明顯的標(biāo)注。除此之外，橋梁結(jié)構(gòu)中還容易發(fā)生沖突。一般情況下，先前的設(shè)計(jì)方法沒有辦法進(jìn)行實(shí)時(shí)的修改，若是發(fā)現(xiàn)問題解決方法也不易實(shí)施，同時(shí)橋體結(jié)構(gòu)和施工環(huán)境容易致使工程施工困難，沒有辦法實(shí)現(xiàn)想要的施工目標(biāo)。

2.2 預(yù)制構(gòu)件數(shù)量多、體積大

通常情況下，要求預(yù)制構(gòu)件在原廠中制作完成后，在施工現(xiàn)場展開安裝工作。這種情況下，如果是尺寸不符必須要改變?cè)械某叽?，讓制作商重新制作預(yù)構(gòu)件，這樣不僅會(huì)影響施工進(jìn)度，也影響了企業(yè)的造價(jià)成本。除此之外，預(yù)制構(gòu)件一般情況下體積較大，數(shù)量較多，在進(jìn)行運(yùn)輸和保管時(shí)也需要耗費(fèi)大量的人力物力。當(dāng)預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場時(shí)，需要進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，減少事故的發(fā)生和問題的出現(xiàn)。另外，預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行安裝時(shí)，安裝步驟比較復(fù)雜，因此需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。若橋梁工程中的工程設(shè)備強(qiáng)度不足還需進(jìn)行檢測(cè)，強(qiáng)度問題要工作人員進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算，進(jìn)而得出有效的結(jié)果[2]。

3BIM技術(shù)應(yīng)用于橋梁工程設(shè)計(jì)時(shí)期的積極作用

3.1 推動(dòng)橋梁工程設(shè)計(jì)時(shí)期的建模成效

在橋梁工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)時(shí)期應(yīng)用BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)工作者可在有關(guān)模板中對(duì)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(shí)還能夠呈現(xiàn)出各個(gè)構(gòu)件位置的模型，這切實(shí)強(qiáng)化提升了建模工作的成效與質(zhì)量。模型信息能同實(shí)際施工進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)，即4D技術(shù)?；?D技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)橋梁工程的整個(gè)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 Navis Works軟件當(dāng)中，對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行專業(yè)設(shè)計(jì)與模擬，明確施工進(jìn)度的合理性，讓不同專業(yè)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)配合，奠定施工方案的調(diào)整基礎(chǔ)。

3.2 強(qiáng)化提升數(shù)據(jù)模型的計(jì)算速度

BIM技術(shù)在橋梁工程實(shí)際設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用，能夠強(qiáng)化提升對(duì)橋梁工程相關(guān)模型數(shù)據(jù)的計(jì)算速度，橋梁工程相關(guān)計(jì)算是非常特別與復(fù)雜的，因此在計(jì)算工作過程當(dāng)中會(huì)消耗很多時(shí)間，同時(shí)也極易產(chǎn)生計(jì)算錯(cuò)誤?？墒窃跇蛄汗こ虒?shí)際計(jì)算中應(yīng)用BIM技術(shù)，工作者可針對(duì)簡化完成后的橋梁結(jié)構(gòu)等實(shí)施計(jì)算。比如，在對(duì)橋梁工程進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候，通常會(huì)對(duì)橋梁工程的互聯(lián)性實(shí)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(shí)現(xiàn)傳遞和溝通，之后再開展數(shù)據(jù)信息計(jì)算工作。

3.3 強(qiáng)化提升橋梁工程相關(guān)設(shè)計(jì)的表達(dá)成效

在橋梁工程實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，可強(qiáng)化提升橋梁工程相關(guān)設(shè)計(jì)的表達(dá)成效，在對(duì)橋梁工程進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候，橋梁工程項(xiàng)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(duì)施工作業(yè)者進(jìn)行具體指導(dǎo)的實(shí)際施工指標(biāo)?；贐IM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，可以把橋梁工程中各個(gè)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(duì)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。

3.4 施工進(jìn)度

通過對(duì)BIM技術(shù)以及模擬技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，將橋梁三維模型與進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，能夠以時(shí)間維度為基礎(chǔ)對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行模擬。一方面可以以日、周、月等不同的時(shí)間單位為基礎(chǔ)，對(duì)項(xiàng)目施工進(jìn)度開展模擬工作，根據(jù)現(xiàn)場情況的變化，對(duì)施工進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整，并對(duì)不同施工方案的優(yōu)勢(shì)以及劣勢(shì)進(jìn)行深入分析，以對(duì)最合適的施工方案進(jìn)行選擇;另一方面，針對(duì)項(xiàng)目中的重點(diǎn)部分或是難點(diǎn)部分，通過應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更加細(xì)致的可視化模擬，例如施工操作空間共享、材料供應(yīng)計(jì)劃、材料運(yùn)輸堆放，構(gòu)建安裝工序等各方面，均可以在此過程中得到有效模擬和科學(xué)合理的規(guī)劃。與此同時(shí)，對(duì)施工進(jìn)度措施進(jìn)行探究和優(yōu)化的主要目的，在于盡可能地對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行科學(xué)合理的安排，同時(shí)保障資源配置工作達(dá)到最優(yōu)的情況，由此，需要對(duì)施工進(jìn)度模擬工作進(jìn)行反復(fù)實(shí)施，且需要不斷進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)[3]。

4結(jié)束語

在開展橋梁施工工作的過程中，對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)施工過程的有效優(yōu)化，從而能夠顯著提升施工過程中的管理水平和安全性，同時(shí)也能夠促使橋梁施工工作的水平得到進(jìn)一步提升，可見BIM技術(shù)在土木工程領(lǐng)域中具有較高的應(yīng)用和推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 魏麗東.橋梁工程設(shè)計(jì)與施工中BIM技術(shù)應(yīng)用分析[J].磚瓦世界，

2020（2）：182.

[2] 暢光明.芻議BIM技術(shù)在橋梁工程施工階段的運(yùn)用[J].居業(yè)，2019

（11）：104，106.

[3] 黃正鍇.BIM在橋梁工程施工設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用與研究[J].四川建材，2020，46（3）：144-145.