BIM技术在桥梁设计中的应用

文/周平 中国建筑东北设计研究院有限公司 辽宁沈阳 110003

1、BIM技术内涵

BIM技术在建筑工程中的应用主要是通过建筑信息模型反映工程建设概况。就我国近年来的建筑行业发展情况来看，BIM技术在道路和桥梁建筑设计中的应用还没有推广开来，但是具有较好的应用效果，因此，很多相关领域的专业人士对其发展前景比较看好。在实际应用BIM技术开展桥梁设计工作时，能够较好地对相关数据进行处理，增强工程组织的协调性。虽然桥梁建设施工的环节较多，并且每个环节的侧重点存在差异，但是BIM技术几乎可以应用于每个建设施工环节中。BIM技术的应用对工作人员的专业能力要求较高，工作人员需要对模型的数据库信息进行了解，还可以通过插入式编辑对信息进行更新和提取，增强数据库设计的完整性。因此，在利用BIM技术开展桥梁设计工作时，可以增强设计信息的准确性，并且提高信息的利用率。

2、BIM技术在桥梁工程设计中的应用优势

对于桥梁工程设计人员来说，在桥梁工程设计初期，采用BIM技术，能够帮助设计人员更好的了解桥梁工程过程中可能出现的问题，并采取合理的解决措施，进一步保证桥梁工程的施工进度，减少施工资源的浪费。由于我国桥梁工程较多，采用先进的BIM技术，能够帮助设计人员更好的构建桥梁工程模型，优化桥梁工程设计方案，从而有效保证工程的总体施工质量。

BIM技术具有良好的可视性，在桥梁工程中，实现可视化具有一定的难度，采用先进的BIM技术，能够实现桥梁工程的可视化，帮助设计人员更好的了解桥梁工程内部情况，并结合施工现场的实际情况，制定合理的施工方案，尽可能缩短工程的施工周期，保证桥梁工程中的施工成本得到更好的控制。传统的BIM技术主要采用3D模拟，随着科学技术的快速发展，BIM技术能够对工程施工成本进行有效控制，并结合桥梁工程的使用时间，准确判断工程中的各项成本，保证工程中的预算工作能够顺利进行。

3、BIM技术在桥梁设计中的优化应用

3.1 构建BIM模型

进行桥梁设计时需要许多相关桥梁基础构件的信息，如拉索、桥塔、桥塔、桥墩、超准梁、走道板等，搜集并整理好如此庞大、复杂的数据信息，是一件非常难度很大的事情，而BIM技术很好的解决了这个问题。BIM模型最主要的优势是它包含整个项目全过程的信息，包括工程的设计阶段、施工阶段、后期运营维护阶段，涵盖范围十分全面，且信息数据归纳整理得科学合理，使工作人员一目了然。在构建模型的过程中，工作人员应严谨地录入和保留相关信息，为后续的工作做好铺垫。

3.2 桥梁施工模拟应用

在桥梁工程施工模拟阶段中，设计师可以利用BIM技术对整个工程项目施工过程进行模拟分析。在具体操作方面，操作人员需要将各工程施工计划与三维建筑模型输入BIM软件设计平台中，模拟分析桥梁工程施工进度，并对施工进度协调性与合理性进行研究，从而调整工程施工方案。在桥梁工程施工管理方面，建筑企业需要结合地形及施工条件等进行施工方法研究。比如在大型构件吊装施工阶段中，必须对吊装工序进行合理安排，以确保工程质量安全。因此，在大型构件吊装施工前，建筑企业可以通过BIM技术进行吊装过程模拟，根据模拟分析结果进行吊装施工工序与施工方法合理安排。在桥梁改造工程施工设计方面，周边旧桥对改造工程施工具有一定影响，设计师需要利用BIM模型将工程项目周边建筑物等模拟出来，通过可视化功能进行施工现场模拟分析，及时发现工程施工过程中可能存在的问题。

3.3 施工图阶段的应用

桥梁自身的施工图阶段主要就是对方案进行确定之后，对方案实现合理的完善，在这当中就需要对桥梁的设计功能以及要求和方式等进行明确，所以就需要在桥梁的施工以及养护管理当中能够提供相应的图纸来有效参考，需要确保图纸的详细以及可靠。总之，对于施工图阶段当中BIM技术的有效应用主要表现在设计以及方案的优化等方面。

3.4 工程量计算应用

设计师在利用BIM技术计算桥梁工程量时，必须遵循桥梁工程计算规范中相关内容，加强工程项目各部分模型尺寸工程量计算控制。比如在钢梁结构组合部分工程量计算时，设计师需要根据桥梁设计图示尺寸进行质量计算。在钢结构部分工程量计算时，操作人员需要面对的板件数量与板件规格相对较多，仅靠人工计算统计出来的结果容易出现较大误差问题，容易造成工程资源浪费问题。而将BIM技术应用于钢结构部分工程量计算中，设计师可以通过BIM模型直接获取板件数量，工程量计算结果更加精确。在BIM模型构建过程中设计师需要结合设计图纸将检查孔或者入孔等孔眼扣除掉，因此建筑信息模拟中钢结构质量与设计图纸计算工程量之间存在一定差距。在桥梁工程混凝土部分工程量计算方面，设计师需要对小箱梁结构进行计算分析。在小箱梁结构梁长统计方面，CAD图纸和BIM技术最大梁长存在一定差距，BIM技术工程量计算精度更高，在预制小箱梁体积计算方面数值相对较大，与桥梁设计图纸计算工程量之间差距较小。在BIM模型放样方面，设计师主要以道路横坡与纵坡等要素进行精确放样，小箱梁梁体会在非平坡状态下出现倾斜现象，导致横坡方向梁体宽度拉长。在桥梁工程上部结构混凝土部分工程量计算过程中，设计师可以从BIM模型中进行小箱梁体积提取，其工程量计算结果与实际数值之间差距更小，计算结果更加可靠。

结语：

综上可知，BIM技术是建筑企业桥梁建筑模型构建中的核心部分，可以通过建筑工程信息将桥梁建筑物模拟出来。在桥梁设计阶段中，建筑企业BIM技术应用过程中可能会出现数据丢失、操作水平不足或者设计标准不一等问题，导致建筑资源共享难以实现，不利于桥梁工程未来发展。因此，建筑企业在桥梁工程BIM技术应用过程中必须加强BIM软件设计平台功能开发研究，注重BIM模型构建探索，通过仿真模拟确定各项目参数，从而为工程施工提供价值信息。