BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用 严诚

发表时间:2020/8/19   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:严诚
[导读] 摘要:桥梁工程设计是桥梁工程建设必不可少的一个环节,BIM技术在其中的应用能够有助于桥梁工程设计的信息化发展。
        林同棪国际工程咨询(中国)有限公司武汉分公司  湖北省武汉市  430000
        摘要:桥梁工程设计是桥梁工程建设必不可少的一个环节,BIM技术在其中的应用能够有助于桥梁工程设计的信息化发展。文章通过对BIM技术优势进行分析,探讨该技术在桥梁工程设计阶段的应用。
        关键词:BIM技术;桥梁设计;桥梁工程;工程设计
        引言
        随着我国社会经济的高速发展,交通建设工程的项目规模不断扩大,项目数量逐渐增多,但也同样带来了一些新的挑战。在交通工程建设中,桥梁建设是其中一项重要组成部分。桥梁设计的水平将直接影响桥梁的工程质量。因此要加强对桥梁设计的研究,引入先进的设计技术。桥梁BIM设计技术的引用,使桥梁设计更加直观准确,可为桥梁工程的建设质量提供重要保证,便于后期运营维护,保障其安全便捷的交通服务。
        1  BIM技术概述
        BIM(BuildingInformationModeling)是建筑信息模型化技术,其主要是以三维数字技术作为基础,并且集成建筑工程项目信息的工程数据模型,能够对于工程项目设施的实体与功能性以数字化的形式进行表达。BIM技术能够建立从项目的论证到项目的设计、准备、施工、投入使用、维护,直至最终拆除的全过程数据库,将整个项目全部过程各个不同阶段的工程信息等资源集成在一个模型中,并且对于项目的数据进行运用与共享,在任意阶段中进行提取、修改和更新信息,并且获得数据支持来实现整体项目的协同作业。
        2  BIM技术在桥梁工程设计工作中的优点
        BIM技术属于一种建筑信息模型,在我国各大桥梁设计工作当中的应用非常广泛。通过对BIM技术的有效应用,有效弥补了传统桥梁工程设计工作当中存在的弊端,对BIM技术的应用大大提高了整个桥梁设计的科学性与合理性,相关设计工作人员可以通过建立起4D模拟技术或者是5D模拟技术,对桥梁工程结构当中的一些重点的设计环节进行更加直观的了解,为整个桥梁工程结构的设计思路提供有效的保障。由于BIM技术相比于传统设计,方法具有较强的可视性以及优化性,在桥梁工程项目的设计工作中,通过几何物理以及BIM技术当中的相关信息功能,将桥梁设计工作当中存在的各种问题有效的表现出来,设计工作人员需要建立起BIM建筑模型,从中提取出关键的结构信息,通过结构模拟实验的方式,对桥梁结构当中的一些问题进行有效的优化和整改,有效提高了整个桥梁工程结构设计的科学性和合理性。
        3  BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用分析
        3.1 基于BIM技术搭建协同设计平台
        BIM模型的基础数据是激光扫描、航测遥感、无人机倾斜摄影等先进的测量技术,环境模型则以协形同平台建立。通过自主研发的BIM设计软件,专业设计人员会根据数字化勘察设计成果进行设计,得出设计数据并生成桥梁方案的BIM模型,最后需要以协同平台为依托,组装融合环境模型与BIM模型,从而得到有大场景的BIM模型。依托桥梁专业设计人员的工作,各专业设计人员则需要以整体模型为基准,结合自己的专业特点,验证桥梁方案是否合理可行,并且还要完成模型协同处理与推送各设计专业衔接问题的信息等工作。为了防止数据不同带来的失误,需要以协同平台为依托,保证各参与专业数据源的惟一性。与此同时,各专业设计人员还要依托BIM协同平台进行确认,然后才能把数字化成果传递给下一阶段,最终保证设计信息传递无误。
        3.2 导出二维图纸,协同设计
        在完成全桥模型BIM建模后,可根据桥梁建设的各项工程内容,在BIM技术软件中输入参数要求,并自动生成桥梁设计的平面图、剖面图和立面图。细节部分结构大样同样可以从BIM模型中进行导出。这一方法,相较于传统的二维设计图来说,更为清晰、详细,优势较大。对于特定构造复杂构件,还可以输出三维模型,将设计中的细节清晰呈现出来。

BIM技术应用后,桥梁设计不仅能适应多变的环境,还可以将相关专业的设计内容整合起来,不断的进行优化和调整,发现并解决设计工作中各专业之间需要配合的问题。以往流程复杂,操作反复繁琐的沟通协调工作在BIM技术的应用下,化繁为简,极大的提高了设计师之间的配合效率,有利于缩短桥梁设计周期,提高桥梁设计质量,为桥梁工程建设取得更多的经济效益。
        3.3 统计工程量
        在以往的桥梁设计中一般都是运用人工的方式来借助CAD统计工程量,或者对造价软件进行运用。但是这两种方式会耗费大量的人力物力,而且还经常出现错误。但是在桥梁设计中借用BIM技术构建桥梁模型,并且在这个基础上同时读取各构件相关的数据信息就能够统计工程量。统计好后会用表格的形式来将工程量展现出来。在设计中倘若需要对部分的模型进行调整,则可以根据相关的数量结合定额情况,BIM系统就会自动遵循相应的规范处理相关的数据,同时这部分的各材料的数据也会用表格的形式表现出来,这样就能够准确计算成本预算。
        3.4 对桥梁工程的设计方案进行持续优化
        在对桥梁工程进行实际设计的时候,基于BIM技术的实际应用,可持续地对设计方案进行合理优化。在实际应用过程当中,相关技术工作者可基于BIM技术的实际应用,把桥梁工程设计方案当中的所有细节全面展示出来,这样能够让相关工作者对桥梁工程架构进行细致、深入的分析,能够及时找到桥梁工程设计方案当中隐藏的不足、问题等,并且进行及时而有效的调整。同时基于BIM技术的实际应用,可对桥梁工程设计方案当中的所有达标情况进行合理判断,这样才能够保证桥梁工程设计方案满足建设施工的相关要求。比如,在对新旧桥的断面进行实际设计时,可将新旧桥连接位置的公路考量进去,基于Revit对桥梁工程的参数进行构建。
        3.5  BIM技术在桥梁可视化技术交底中的应用
        设计人员与施工单位最直接的沟通主要是通过技术交底环节完成,通过技术交底,设计人员能够有效传递桥梁的整体设计意图与注意事项。但是,技术交底文件毕竟是在描述和表达一个未经建造出来的物体,常规表达方式往往会因为表述不清、理解不透而给施工带来阻碍,甚至造成桥梁施工过程中的安全隐患。而BIM技术是一种三维表达方式,依靠BIM技术模拟施工工序,能直观表达出设计人员的意图,做好施工重点注意地方的特殊提示,根据施工作业指导书、施工组织设计的关键步骤来制作施工动画,从而提高工程质量,增强设计人员与施工单位沟通的有效性。对于成套的施工工艺、核心的施工工法,还要制作出技术交底库,以此作为施工过程和其他相近项目的参考信息。针对桥面混凝土铺装层施工和扩大基础承台等施工步骤,京沪改建工程正是基于BIM技术,进行了桥梁可视化技术交底工作,因而成果显著。
        3.6 优化设计管理
        在桥梁工程的设计阶段应用BIM技术能够有针对性的对桥梁设计的各个细节部位,同时还将施工中会涉及的所有信息都表现出来,并且通过模型的模拟来实现桥梁施工过程中涉及的不同专业不同工种的合理划分,并且针对设计内容来将整体的施工进行合理的分配,这样就可以在最大程度上实现资源的优化配置,对于桥梁工程的信息和成本都进行有效的控制和管理,真正实现整体设计的优化。在日常工作中还可以利用BIM技术的协同工作平台将实时的桥梁运营信息与各参建方和管理部门共享,这样更能及时获取信息并迅速制定相应的决策,提高整个工程的效率和质量。
        结语
        综上所述,BIM技术在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技术对桥梁工程建设而言,具有不可替代的影响和作用,可以起到良好的推动作用,在日后发展中还应该重视BIM技术的应用,以提高桥梁全寿命周期的管理水平。
        参考文献
        [1]段维峰.BIM技术在桥梁工程中的运用及展望[J].福建质量管理,2019,(20):136,121.
        [2]王必胜,刘峥嵘.BIM技术在桥梁工程设计阶段的运用探讨[J].建材发展导向(上),2018,16(9):133.
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