BIM在道路桥梁设计中的优化运用 林振威

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:林振威1 李锦鸷2 张卫艳3
[导读] 摘要:近些年,随着社会发展,带动了科学技术水平的进步,BIM技术越来越完善,可以通过建模的方式为工程项目建设过程提供参考与支持。
        1威海市公路勘察设计院有限公司  山东省威海市  264200;2晋江市交通运输局  福建省泉州市  362200;3中国市政工程华北设计研究总院有限公司西安分公司  陕西省西安市  710000
        摘要:近些年,随着社会发展,带动了科学技术水平的进步,BIM技术越来越完善,可以通过建模的方式为工程项目建设过程提供参考与支持。在市政道路桥梁设计中应用BIM技术,可以优化设计方案,为施工、运行以及维修等阶段的工作奠定基础。基于此,论文概述了BIM技术,介绍了基于BIM技术的道路桥梁设计要点,并结合工程实例,分析了BIM技术在道路桥梁设计中的具体应用。
        关键词:BIM技术;道路桥梁;设计;应用
        引言
        随着现代城市的极速发展和整体规模的不断扩大,城市对相关市政配套设施都提出了更高的要求,这当中也涉及各种新型道路桥梁工程的建设,或者是对原有的道路桥梁系统进行改造。原先使用的工程技术往往都无法直观清晰地提出动态性的设计内容,但是BIM技术的出现改变了这一弊端,有效实现了设计、施工和运维之中的智能化,在动态演示之下把道路桥梁工程每个阶段的具体情况都展现出来,同时也使设计方案能够直接转变成模型,为后续施工提供充分的技术支持,具有极为重要的现实意义。
        1道路桥梁工程设计中BIM技术的应用优势
        1.1协同设计
        由于道路桥梁工程建设中的参与方较多,一旦彼此之间的沟通协作受阻,就会对施工产生直接影响,引发各种质量与安全方面的问题。利用BIM技术就可以满足工程设计要求,确保设计单位和施工单位都可以直接参与设计,提前解决施工可能面临的问题,形成优良的设计方案。在道路桥梁工程的施工中,通过应用BIM模型也可以实现对生产的协同处理,促进道路桥梁工程建设质量与效率的全面提高。
        1.2提升设计精准性
        传统道路桥梁设计都是要制作二维图纸的,它其实是设计人员在空间想象中的三维模型投影以及将其剖切到二维平面上形成的,但是这种图纸所反映出来的效果以及纠错的效率都远远不及三维模型。三维模型最终生成的图纸其表现形式非常丰富,可以准确无误地展示出所有细节内容,因此这在设计施工方面具有极高的精准度。
        2 BIM技术在道路桥梁工程设计中的应用方法
        2.1场地规划设计方面
        在道路桥梁工程设计过程中,场地规划是一项极为关键的内容,同时也是极为重要的环节,最终工程设计质量的优劣程度和这项内容有着直接关系,因此这就必须要将场地规划设计落实到位。原先在进行这方面设计时基本都是依靠勘察人员通过测量得到数据,因此极易出现较大范围的误差,影响最终设计的精准度,同时效率较低。然而在使用BIM技术之后,就可以有效提升场地规划分析的精准度,保证工作效率,达到优化设计的目的,这主要体现在两点内容上。第一,通过该项技术可以将场地之中相对比较抽象的平面元素通过立体化的形式展现出来,使所有的内容都能够一目了然。这样一来不但可以使设计人员高效地进行场地布置和设计,还可以把每一个阶段场地的具体转换情况完全考虑进去,以此实现优化设计的目标,降低重复布置的情况。此外,运用该技术建立场地模型时还可以通过标高方格网将地形导入进去,从而预先设计好排水系统以及道路的标高系统,这样就能够在场平的时候依照已经设计好的路网竖向方案去施工,以此减少施工量、挖方、填方,达到节约成本的目的。第二,通过BIM技术和相应的软件,将地理信息系统结合进去,能够实现对道路整体布局的详细优化,以此实现道路桥梁的智能化管理,最终实现预期的目标;另外在使用相关软件之后,还能够直接对道路桥梁的实际情况进行模拟,以此对车流量和人流量进行评估,最终实现相应的建设目标。该技术的使用还可以有效解决传统设计方式上存在的一些问题,比如精准度不够或者是数据信息缺乏的问题。
        2.2建模阶段
        将现有的图纸资料等进行统一汇总及整理,汇集成一套完整且最新的图纸信息,作为建模的基础依据数据。初步模型建立完成后,BIM相关软件可以提供碰撞报告及各专业设计的问题汇总。对初步模型进行整体漫游,预览平面设计图在三维实体阶段的预期效果。此项目初步设计模型如图1所示。通过BIM技术,可以将设计信息进行整合,通过BIM模型实现各个设计专业的信息共享。利用软件的碰撞检测功能,生成各专业的碰撞检测报告,初步体现出设计阶段一些不合理的数据信息,并进行归类与整理,对设计图进行初步梳理与总结。
        2.3将BIM与相关分析软件相整合
        在以往的道路桥梁工程设计之中,计算模型与图纸模型往往是相互独立的,在进行设计方案优化的时候往往只能参照模型的计算结果,这就导致图纸修改的工作量大幅增加。而BIM技术的应用则能有效解决这一问题。立足于BIM技术,对其进行二次开发,可生成完整的三维模型,然后再使其他分析软件和BIM模型实现相互连通,把BIM模型中的相关数据直接导入分析软件进行计算处理,这样就能实现道路桥梁工程设计效率与质量的大幅提升。
        2.4在施工现场分析中的应用
        在道路桥梁工程设计阶段,将虚拟技术应用其中有助于设计优化,帮助设计人员更好的了解施工现场实际情况,包括地理条件、地质情况等等,并有针对性的进行现场分析,结合实际情况调整设计思路,增强设计可行性与合理性,使工程设计成本得到有效控制。将BIM技术应用到工程现场分析中,可及时发现现场施工存在的问题,有效降低返工和工程变更的概率,促进项目集约化管理的落实。对于出现工程变更的情况,可及时设计相应的方案,为工程设计的良好开展提供技术支持。在项目组织协调方面,设计者也可利用BIM技术了解更多信息,为路桥设计方面的物料运输、机械运送进行合理安排,通过统筹规划加快施工进度,降低施工风险,使项目设计质量得到极大增强。
       
        图1项目初步设计模型
        2.5钢箱梁细节设计
        现阶段道路桥梁工程之中出现了很多跨线桥设计,为了可以将跨越结构施工给交通运行带来的影响降到最低,钢箱梁顶推方案开始被广泛应用。钢箱梁通常都是由地板、顶板、横隔板、腹板等材料在工厂节段制造之后通过现场焊接安装完成,其内部的构造相对比较复杂,横纵交错,同时还给加工精细化提出了一些要求。传统二维图纸下一般都是通过节段划分和几个相对比较典型的横断面图去制定钢箱梁上部结构的组成情况以及具体的加工措施。当钢结构加工方在得到设计图纸之后往往都需要对图纸实施深化设计,并对其中设计意图不够明显的地方需要及时不断地和设计方进行沟通,这就在无形当中给工期造成了影响。BIM技术的引入就很好地解决了这个问题,三维结构设计资料可以很便捷的输出不同位置和角度的二维剖面,迅速生成相关构造图纸,大大提高了钢结构生产效率。
        结语
        该技术在道路桥梁工程中的合理利用,不仅可以从中取得良好的应用效果,而且还可以满足设计阶段、施工阶段等各个环节对该技术的个性化要求。由此可以看出,BIM技术对道路桥梁设计工程建设而言,具有不可替代的影响和作用,可以起到良好的推动作用。
        参考文献:
        [1]姬涛.BIM技术在道路桥梁设计优化方面的应用[J].河南科技,2018(26):118-119.
        [2]孙莉,戴玮.基于BIM的公路桥梁工程数字化交付方法初探[J].工程与建设,2015,v.29;No.102(06):23-26.
        [3]阮任辉,樊燕燕,刘兴旺.BIM技术在特大桥梁工程施工中的应用探究[J].价值工程,2018,37(10):111-114.
        [4]马少雄,李昌宁,徐宏,王闯,陈存礼,赵钦.基于BIM技术的大跨度桥梁施工管理平台研发及应用[J].图学学报,2017,38(03):439-446.
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