摘要：在桥梁实施过程中引用行业较为前沿的技术类型，能够有效推进桥梁建筑行业向更高的数字化水平迈进。施工人员借助BIM技术实时掌握桥梁的设计理念、具体模式及成本投入等信息，随时跟进项目进展。施工人员能够通过对上述信息的分析，适当完善设计细节及具体的管理举措，从而推动项目能够按照规划顺利实施。基于此，本文主要分析了BIM技术在大跨径桥梁设计中的应用。
关键词：BIM 技术；大跨径桥梁；设计应用
引言
随着社会的进步和经济的不断发展，BIM作为一项新技术在大跨径桥梁施工中应用也较多，提高了桥梁结构的可视化水平，在施工设计中发挥着非常重要的作用，在提升工程设计水平和降低桥梁工程风险方面，如若提高技术水平手段还需要结合工程实践。
1 BIM技术的发展历史与现状
早在1975年，查理·伊斯特曼提出的建筑描述系统被认为是BIM技术（建筑信息化模型）的前身，即通过数据转换在三维建筑信息模型与二维平面图纸之间建立关联，从而得到相应的三视图与轴测图，在进行图纸修改时只需要在三维模型中进行操作，二维平面图纸就会同步自动更新。
BIM技术对工程项目的全过程进行模拟，而项目的不同参与方在项目的不同阶段可使用同一模型对各自参与的阶段进行计算、模拟、协同工作。随着近些年计算机技术的飞速发展，硬件与软件水平大幅提高，BIM技术在建筑领域内得到了更多的重视，应用面愈发广泛[1]。
2004年BIM理念首次被引入中国，2010年开始在建筑工程领域快速发展。BIM技术在国内最开始主要使用在建筑工程中，如上海世博会的部分场馆以及上海中心大厦等工程，在公路项目上首次应用BIM技术是在邢汾高速的建设中。
BIM技术的应用建立在强大的硬件与软件系统基础上，由于国内对BIM技术研究起步较国外晚，没有成熟的核心软件系统，所以目前所使用的BIM软件均为从国外引进，常用的软件有四种。其中，Dassault公司的CATIA软件以其在曲线、曲面以及空间结构设计能力方面的巨大优势以及可与有限元计算软件无缝对接的特点，比其他的产品更适用于桥梁设计工作[2]。
2 BIM技术特点
2.1 关联性
BIM技术是借助模拟的形式，将建筑的不同阶段及涉及到的相关环节信息进行有效的关联，即在实施桥梁设计时，该类技术能够有效减少同一信息的录入的重复率，在减少工作量的同时，也能够避免由于信息重复而产生的内容分歧。如果相关的某项信息进行变动，则其他信息也会自动随之更新，这样便会形成新的数据关系网络，实现关联性数据的自动化更新效果。
2.2 模拟性
BIM技术通过采用模拟的形式，为施工人员提供可视化的施工场景。在具体施工时，技术人员能够基于三维模型增加相关的条件，从而将模型升级为4D 模式，这样更有利于促进施工方案的确定，同时再将4D 升级为5D，从而实现对成本的有效控制[3]。
2.3 可视化
该技术突破了传统平面设计样图的效果，通过网络技术将设计线条按照设计理念进行拼接，从而构成三维形式的设计样图，将原本单一的图纸效果变得更为生动和真实。BIM技术能够全面渗透于设计、施工及运营等多个环节，为不同阶段工作人员的交流建立顺畅的途径，从而在创造商业价值方面也显出具有优势的作用。
3 BIM技术在大跨径桥梁设计中的应用
3.1拟定桥梁工程施工方案
使用BIM技术参与施工方案的设置，首先需先全面掌握桥梁信息，同时做好原料配置及运输、路桥的结构、跨度、支座等部分的设计工作。其次需深入挖掘BIM技术优势，形成较为全面的施工计划和说明，明确核心的施工技术种类。需注意的是，对于不同种类的支座，使用的施工方式也不同。
因此设计人员对于支座部分的设计，应考虑到施工技术实施的便利性，从而形成更具适用性的设计内容。第三使用BIM技术参与桥面铺装、防水及排水施工、伸缩缝、安全带等部分的施工方案设计，能够大幅提升桥梁的艺术性，同时提升桥梁的质量，延长其使用周期。另外设计人员还需充分考虑设计方案内容的科学性，确保设计内容不会存在内在冲突，设计人员可使用BIM技术进行准确度较高的核算，对图纸进行反复校验，自动形成桥梁项目的施工原料清单。此后将该清单与二维图纸进行对照，便可直观发现工程量计算方面的问题。第四可使用BIM技术来对冲突进行细致的排查，努力提升桥梁设计成果的直观性。还可使用Autodesk Revit 手段来进一步完善优化工作集等，提升各模型与模块之间的关联性[4]。
3.2可视化设计
在模拟实施可视化工程设计的过程中，主要是对三维BIM模型加以利用，将施工中重难点技术进行直观的讲解和呈现，进而为施工模拟以及施工交底等创造有利条件。在一些大跨径桥梁设计过程中，借助4D技术应用，进行桥梁设计工作的初步分析，积极制定对可行性施工方案，有效保障施工方案的优化和改善，不仅获得很高的社会效益，同时还降低施工的设计成本。技术和施工模拟的难点之一就是新桥施工和旧桥施工的协调，但通过对BIM技术的使用，开展分析对比模拟等的方式，使得以往工程开展过程中新旧桥梁施工问题得到有效解决，同时也为后期施工顺利开展奠定了良好基础。
3.3协同化设计
BIM软件可实现协同化设计，如Dassault软件的VPM与Revit软件的Link功能，能够很好地解决在桥梁设计中不同专业设计人员之间由于沟通不及时所导致的一系列问题。同时，BIM可实现同一桥梁工程的不同专业设计人员使用同样的标准进行设计，还可使每一位设计人员能够第一时间知晓项目的准确信息，相互之间也可及时沟通，减少无效工作，避免不同专业设计人员之间的工作冲突，提高工作效率[5]。
3.4可控制成本
BIM技术模型的使用与传统的成本控制法相比有很大的优势，包括对工程施工的材料、设备的精确使用计算等应用效果十分显著。同时，其他很多工作都可以借助计算机技术进行，例如方案的初步设计以及后期修改都可以利用计算机，通过计算机的高效运用，节约设计时间，同时也保障了设计准确率的有效提升，进而更好地支撑后期项目成本计算，对产业化发展的桥梁工程也起到了积极的促进作用，并且在工作效率上也有很大的提升。
3.5有利于项目管理水平的提升
桥梁的工程效率和质量的提升需要专业化的技术水平支撑，桥梁设计和BIM的应用，对项目信息化资源的掌握尤为重要，全面掌握信息化资源，能够确保桥梁设计与标准要求的充分匹配。设计阶段斜拉桥主要应用点包括项目演示、三维建模、工程量统计等，拱桥应用点包括三维建模、碰撞检测等；钢桥和景观桥主要应用点包括钢箱梁快速建模、数控对接、预拼装及施工图深化等；铁路桥及公路桥主要应用点包括设计流程、三维建模等；在施工阶段斜拉桥主要应用点包括可视化交底、材料统计、场地布置等；拱桥主要应用点包括施工模型等；运维阶段桥梁加固及装配式建筑主要应用点包括全寿命管理框架、耐久性检测等[6]。
结束语
目前的大跨径桥梁在施工中需要设计人员根据具体情况才能选择合适的施工技术和模式，因此施工内容繁杂，工程耗时长、成本费用较大都是施工中存在的诸多问题。BIM技术的应用对于桥梁的安全性和耐久性均有重要积极作用，其能够对桥梁的各构件实现真实模拟。
参考文献
[1] 韩浩然. BIM在公路桥梁设计中的应用[D]. 西安：陕西师范大学，2018.
[2]汪丽萍.BIM 技术在桥梁工程设计阶段的应用研究[J].智能城市，2019（21）：39-40
[3] 周忠丰，吕成利.BIM技术在大跨径梁桥梁设计中的应用研究[J].工程建设与设计，2019（11）：206-207，210.
[4] 梁才，彭欣，龙波，等.BIM技术在大跨径组合斜拉桥设计中的应用[J].西部交通科技，2019（4）：87-90.
[5] 董荣.BIM技术在航道大跨径桥梁拆除施工管理中的应用[J].住宅与房地产，2019（6）：158-160.
[6]周柳雯妮.研究BIM 技术在桥梁工程设计阶段的运用[J].黑龙江交通科技，2019（8）：120-121.