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摘要：建筑信息模型（BIM）产生于20 世纪末的西方发达国家，是作为一种管理理念最初问世的，经过不断的推广和应用研究，目前已经在我国取得了很好的发展和应用。它的优点从一方面说能够给施工、设计的过程提供有效的帮助和技术支持，另一方面能提供一个公共的交流平台，使参与工程的各方能够高效的合作和交流。最终的目的是在保证工程质量的前提下，提高工程的效率，节约总成本。
关键词：BIM技术；桥梁工程设计阶段；应用；
目前来说，建筑信息模型在桥梁工程的应用与推广使用还属于一种初步的阶段，简单来说，为了能够提高桥梁工程的设计、施工、维护、养护等阶段的效率，引入BIM，通过分析桥梁设计、施工之中存在的问题与特点，进一步提出新的解决方案来进行合理的优化，这其中就包括了设计的优化、施工的优化、进度的优化、管理的优化等，完成之后通过对案例的合理分析和总结来对桥梁的设计施工提供有效的帮助，在提高效率的同时，减少二次工作的产生，事半功倍。为之后的桥梁工程的建设与发展提供很好的借鉴与方法。桥梁工程往往以一些大型复杂工程居多，桥梁的类型也多种多样。这类工程项目的设计和施工都相对复杂，同时涉及到复杂的地理环境以及各种复杂工程。
一、BIM技术
在欧美和一些发达国家中，BIM 技术被普遍应用，并且有了相关的BIM 实施标准。国内BIM 大都被应用在建筑领域上，取得的成效也比较大。BIM以三维数字技术集成了建筑工程当中所有的工程数据模型，并对项目设施与功能特性进行数字化描述，是一项分布式、全局性的单一工程数据源技术。BIM 技术对3D 模型信息的描述非常具体，其中有构建名称、结构类型、建筑材料，还包括各构建之间的工程逻辑与关系。由于信息模型相互关联并且可识别，因此系统可以对信息模型进行统计、分析，然后生成图表。如果其中某个构建被修改，那么其相关的构建也会随之更新，保证两个模型之间的逻辑关系不变。由于模型信息比较一致，因此不需要对同一模型信息进行重复输入。因为信息模型有自动演化的功能，所以在修改3D 模型时，在二维工程图中会自动进行修改，但是工程图中的仅有标示需要手动修改，防止工程图前后信息不吻合。由于所有建筑模型都有详细数据，因此在各分部和分项工程统计工程量时，完全可以采用低了人工算量的出错率。
二、BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用
1.对桥梁工程而言，初步设计的主要任务是确定桥式方案和总体结构构想，如桥梁平面、立面、断面的布置，这关系到桥梁的位置、上下部结构等。在确定桥梁方案的过程中，通常涉及多个方案的比较与选择，这往往需要较长的时间，且难于与业主沟通。采用BIM 技术，设计师可根据各种设计构想，进行数字化、参数化三维建模。图2 展示了一桥梁工程设计方案的BIM 模型。基于BIM 模型，还可直接生成平面图、立面图和断面图，因而BIM 模型的直观性、多样表达性更便于比较、分析各设计方案的优缺点。同时，参数化建模便于设计方案的调整与修改，且与平面图、立面图和断面图实时对应更新，这也为方案的比选提供了有效的支持。另外，通过建立类似的BIM 模型，为业主等参与方提供了一个有效的沟通与协作平台，以便共同讨论这些设计构想的可行性。这不仅可以节约大量时间，还可以真正了解并满足业主的实际需求，保证项目的实用性。技术设计是初步设计的延续，即对确定好的桥梁方案进行整体和局部结构细化处理，如断面、配筋等，主要适用于大型、复杂、新型或重要桥梁工程。施工设计则对桥梁结构进行深入计算分析，并绘制施工图。针对技术、施工设计中的结构复杂性，BIM 技术提供了较好的优化手段。
基于确定后的桥式方案的BIM 模型，结合详细设计图纸进行深化三维建模，即建立结构细化模型。然后，采用BIM 软件进行设计冲突分析，并自动生成分析报告。一旦发现设计问题，则进行图纸修改、再建模、再检测，直至全部解决设计问题。整个设计优化过程是一个循环过程：设计—建模—检测—修改（设计）。设计方案则在不断的检测与修改中逐步确定下来。BIM 的出现使设计方案的修改变得更加容易。因为在BIM 模型中，所有的构件都是基于一定的逻辑关系生成的，在某一个构件上进行的修改都将引起所有与其具有逻辑关系的信息的同步修改，这将大大减少设计人员的重复劳动和错误率。
2.基于BIM 的施工图自动生成不同于传统房屋建筑工程，桥梁的空间结构是线形的，传统二维图纸对桥梁结构的几何尺寸表达更为直接明了。因此，对于桥梁结构来说，二维图纸和三维模型各有优劣，必须相结合才能更好满足设计需要。因此，在没有更好的设计表达方式出现之前，二维图纸仍然是必不可少的。BIM 的核心之一就是在工程数据间创建实时的、一致性的关联。TJADBrIM 集成在AutoCAD 后即可提供自动出施工图的功能。TJADBrIM 集成到AutoCAD 后的操作界面，右键生成项目后即可生成相应的图纸。目前系统支持生成桥型布置图、主梁平立剖、下部结构等大部分构造图，还支持生成数量表。将基于该桥梁工程项目，对BIM 在桥梁设计与施工过程中的适用性和有效性进行分析。需要说明的是，本项目涉及到的建模、模拟与分析均有专业BIM 建模师来完成。
3.由于该桥梁以预制构件为主，为保证施工的顺利进行，在设计与施工过程中，采用了BIM 技术进行辅助管理，包括设计建模与检测、施工过程模拟与分析等。BIM 在本项目设计上的应用主要是设计碰撞检测，可分为两个步骤：三维模型建立和设计碰撞检测。首先，根据工程项目组提供的设计图纸，由BIM 建模师进行三维建模工作。桥梁模型一方面用于设计优化，另一方面为施工模拟提供支持。然后，基于建立的三维模型和项目的实际需要进行设计碰撞检测。碰撞检测包括整体桥梁的检测和部分构件间的检测。检测过程简单方便，即采用BIM 相关软件可自动进行碰撞检查分析。在碰撞检查完成后，系统会自动显示有碰撞冲突的构件或者对象。同时，系统可以按照用户的需要，生成碰撞冲突报告，或者在信息模型中将有碰撞冲突的构件高亮出来。设计人员可以观察到这些需要进行修改的构件，以期达到正确的或者更优化的设计。通过检测，避免了设计问题滞留到施工阶段。尽管本项目相对复杂程度不高，但设计问题依然存在，特别是细部构造问题，采用传统方式难以预测。因此，项目人员认为BIM 为本桥梁工程设计分析提供了重要支持。在本项目施工过程中，BIM 主要用于施工进度计划模拟与分析。基于上述建立的BIM 模型和项目进度计划信息，对施工过程进行了详细模拟。在这个过程中，由项目经理、项目工程师和BIM 建模师共同发现问题、解决问题。首先进行了初步模拟，即根据初步的施工规划和初步建立的BIM 模型进行施工过程模拟。在这个过程中，主要关注了施工工序、施工进度与设计进度是否一致等问题。然后，基于项目人员的建议进行了多次模拟，并获得了认可的施工工序。其次，在施工进度计划细化以后，基于更新的BIM 模型进行了多次模拟，并获得了最终的构件安装方案。
信息技术已经为制造业、电子业等行业带来了革新性的变化，而建筑业的信息化进程显著落后于制造业。随着社会的发展，建筑业也开始向低能耗、低污染、可持续的方向发展，建筑信息模型技术则是实现信息化的一项重要技术。在建筑业中，桥梁工程的信息化又是落后于传统房屋建筑工程的，因此更加需要大力发展桥梁信息模型，提高桥梁设计的水平。
参考文献：
[1]胡枫.桥梁工程BIM 技术应用[J].铁道标准设计，2018，12（59）：50-53.
[2]李阳． 桥梁信息模型（BrIM）在设计与施工阶段的实施框架研究［D］． 重庆：重庆交通大学，2018．