基于BIM技术的市政道路桥梁设计探究

发表时间:2020/9/18   来源:《工程管理前沿》2020年第15期   作者:张新宇
[导读] 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。
        张新宇
        中国瑞林工程技术股份有限公司 广东深圳518000
        摘要: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三维模型,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。
关键词:BIM技术;市政道路桥梁;设计
中图分类号:U442
文献标识码:A
引言
        BIM技术是现代化新型技术,应用在各个行业之中,为行业发展带来了极大便利。BIM技术应用在市政道路桥梁设计之中,能够通过拟三维模型的构建,将工程的每个分部分项工程展示出来,让设计人员清楚、直观的掌握工程建设内容,抓住工程重点难点,及时找到工程设计中存在的不足,采取有效措施改正,结合模型展示,编制出科学合理、实用的市政道路工程设计方案,能够极大的提升市政道路桥梁工程质量,BIM技术应用在市政道路桥梁设计中具有十分重要的现实性意义。
1 BIM技术的优势
        1.1设计过程优化性
        设计、施工、工程运营的整个过程是一个在不断优化的过程,而BIM可以在此基础上优化得更好。一般优化的过程受信息、复杂程度和时间三个因素的影响,没有完整准确的信息,做不好合理且符合要求的优化结果。BIM模型可以提供包含物理信息、规则信息、几何信息等构筑物本身存在的信息,还可以给出构筑物经过一系列变化之后的实际存在信息。在桥梁、涵洞等构筑物设计复杂程度较高时,团队本身无法掌握的构筑物全部信息,此时必须需要相关的技术和设备的援助。现在的道路桥梁以及地下管线的复杂程度超乎大多数团队人员的能力极限,而BIM及其所配套的各种各样的优化工具可以将复杂项目优化,使其操作简单。
        1.2设计项目可视化
        对于工程行业来说,运用可视化的场景是非常多的,比如说拿到设计师给出的图纸,各个构件用线条和数据的形式呈现在图纸上,而真正的构件形式却需要建筑行业的员工去想象。BIM技术利用可视化将图纸上的线条和数据以一种三维立体实物图展现在人们面前。虽然现在建筑行业也有类似的效果图,但是效果图除了大小、颜色和位置信息之外没有更多可以表现构件的信息,缺乏构件之间的互动和及时反馈。BIM技术是一种构件之间的互动和反馈的过程进行可视化,可视化的结果不仅可以生成设计的效果图和报表,而且更重要的是,对项目整个设计、建造结果、运营模式进行沟通、交流、讨论、决策都在可视化的状态下。
        1.3设计与相关工作的协调性
        工程中的重要内容就是协调,协调是施工单位、业主和设计单位相互配合的工作。在设计当中,常常因为各专业的设计师之间沟通交流不到位,出现专业碰撞问题,如果再实施过程中遇到一些问题,就要组织相关人员进行协调开会,找出施工过程问题出现的原因和解决方案,然后做出变化更正的补救措施来解决问题。BIM技术帮助处理这种问题就体现了协调性服务,它可以根据建筑信息模型在建造前对专业碰撞产生的问题来协调,生成可提供的协调数据。BIM的协调作用还可以应用于解决管线碰撞的问题、道路与周边地块存在高差如何衔接的问题和解决交叉口各交通流的相互干扰并优化交叉口组织设计等各种实际设计、施工、运营过程中的协调。


2 BIM技术应用于市政道路设计中的具体应用
        2.1立项阶段
        立项阶段在市政道路工程建设中具有十分重要的意义,可以通过BIM技术分析市政道路设计方案的可行性,避免出现设计方案实用性较差,影响工程施工进度的问题。BIM技术被广泛应用于各大领域之中,技术体系逐渐趋于完善,对设计人员的专业水平也随之提升,使用BIM技术对市政工程设计方案可行性进行分析,能够不断完善市政工程设计方案,为市政工程施工提供科学、准确指导。同时,使用BIM技术设计人员能够在立项阶段对可能影响设计方案的各种潜在因素进行分析,制定预防性措施,避免设计方案受到各种主客观条件影响。借用BIM技术,通过对三维立体模型的分析,对市政道路工程设计方案进行论证、计算,实现市政道路工程设计方案的优化。
        2.2道路选线设计
        在市政道路桥梁设计中,道路选线是一项尤为重要的内容,直接决定工程设计质量的好坏,应引起设计人员的重视。传统的道路设计选线主要是依靠人工进行现场踏勘,得出的数据精准度较低,后根据二维地形图进行选线,难以直观、便捷地调整道路的最佳线位,影响市政道路工程进度与质量。使用BIM技术能够极大的提升道路桥梁选线的效率,也能清晰的显示道路与周边地块如何衔接、保障周边居民用户出行方便,应用BIM技术较易提升市政道路工程设计质量。应用BIM技术优化市政工程道路选线,能够将较为抽象的平面地形,以立体、可视的形式展现出来,设计人员能够清楚的对工程各个部分的地形具有直观、清晰的认知。有利于设计人员提出合理选线,优化市政工程平面、纵断面设计方案,避免出现多次设计方案的修改,从一定程度上降低工程设计成本,提升企业经济效益。
        2.3钢箱梁细节设计
        现阶段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。
        2.4景观设计
        运用BIM技术进行景观设计的时候,可以先把道路桥梁范围之中的景观方案进行模拟分析,以此实现景观和工程之间的相互协调,避免后续工程建设给周围生态环境带来不良影响。另外通过BIM技术,还能够在空间方面和工程相互结合,以此建立起来工程景观模型,使设计人员可以对景观进行优化提升,突破传统设计方式中的一些限制,最终使设计过程能够达到动态化与可视化,并将工程设计质量显著提高。
        2.5模型同步管理
        在BIM技术的支持下,会在同一个平台上实现信息资源的共享,同时在建设项目周期之中,BIM模型之中的很多信息都可以给绝大多数决策提供依据。在道路桥梁设计的每一个阶段,道路桥梁、市政管线设计以及运维管理等内容都能够达到信息资源共享的目的,各类参与主体也都可以把信息导入到BIM之中,并在共同的平台下达到协作的目的,由此改善传统条件下工作效率低下以及信息不对称的问题。
结束语
        随着我国的基础建设逐步完善,道路桥梁的建设将是我国经济发展的重要引擎和重要支撑。引进使用BIM技术会有效提高市政道路与桥梁设计的整体管理质量,高效地解决道路与桥梁工作在工程前期设计、施工、运营过程中的问题,为我国的市政工程管理行业起到一定的帮助作用。
参考文献
[1]李喜文,张耀斌.简析BIM理念在市政工程设计中的应用探讨以及BIM的重要性[J].中国科技投资,2017(30):35.
[2]宋文杰.BIM技术在市政道路设计中的应用分析[J].建设科技,2017(21):55-55.
[3]张哲,栾世红.基于BIM技术的市政道路设计研究[J].住宅与房地产,2017(15):267.
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