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摘要:在市政桥梁设计的过程中通过应用BIM技术可以大大提高设计的可行性和应用型,也可以通过对各个施工环节的模拟分析从而降低在实际施工过程中的风险度。但是目前我国BIM技术无论是在应用方面还是技术水平方面都还有很大的进步空间,为此,加强BIM技术的研究和应用也是目前一项重要的研究工作。基于此,本文主要分析了基于BIM技术的市政道路桥梁设计。
关键词:BIM技术;市政道路桥梁;设计
1BIM技术概述
BIM(Building Information Modeling)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。
2BIM技术的特性
2.1协调性
市政桥梁设计中参与的团队比较多,各个团队的设计理念和方案均有所不同,为能保证市政桥梁工程的顺利开展,需要在设计过程中满足各个参与团队的需求,通过一次次的调整和改进后最终达成共识。但是通过多个参与团队的改进后的方案或多或少会存在一些矛盾之处,如不加以协调会给实际施工带来很多不必要的麻烦。而BIM技术就具有很好的协调性,可以通过BIM模型将这些冲突问题找出来并进行合理的数据调整最终将设计优化[1]。
2.2信息浓缩型性
在整个市政桥梁设计过程中各个设计环节都会包含大量的信息,直观来看很难理清各个信息的关系,这个工程的管理增加了不小的难度。但是BIM技术在信息处理上具有很高的效率,它能够对整个桥梁工程设计中的所有信息进行智能化识别,并针对这些信息进行一个合理化分类和浓缩,这样让施工人员以及各个参与团队在了解和掌握信息的过程中能更直观更清楚的了解设计的内容,提高了交流的效率。
2.3模仿能力强
BIM技术的智能三维模型能够在各个施工环节施工之前通过计算机技术来实现施工现场的模拟,通过相似度极高的模拟画面来进行施工操作以及施工工艺和施工流程的具体分析,从而发现施工过程中可能出现的问题并采取相应的改进措施进行预防和避免[2]。
3BIM技术在市政道路桥梁设计中的应用
3.1初步设计阶段
根据方案设计图,利用BIM技术完成本项目的道路、高架桥梁主体结构及配套设施、管线及路灯的建模,并生成相应的BIM模型文件、工程量统计及成本估算表、模型图片及模型渲染漫游视频,以协调各设计专业,提前预测各专业设计过程中会出现的问题,减少施工过程中的设计变更。
3.2构建模型并进行精确计算
在桥梁的设计阶段使用BIM技术,能够真正将设计工作落实到位,让工程的进度以及质量控制工作都能顺利进行。在以往传统的设计方式中,各个专业的设计人员之间少有沟通,都是采取分散的模式来开展工作,这种现象会影响专业之间的工作协调性,对于一些问题处理不当就容易导致矛盾。另外,在设计中的一些细节倘若处理的不够恰当,等到了施工时这些问题就会让设计面临着更改的可能,从而也增加了成本。
但是在BIM的技术支持下,提倡的就是协同工作,各设计人员在一个平台开展信息的共享与交流,这就改善了传统的模式,提升了工作的效率,并将许多问题在尚未发生冲突之前就解决了,从长远来看,这也是帮助节省工程造价成本的方式之一。
BIM技术不仅仅实现了对桥梁建筑模型的快速构建,同时还对桥梁工程的局部模型以及整体模型进行计算。在进行局部计算时对建模的结果进行利用,并且可以提取图形数据等信息,让整体的计算更为精准、高效。在对整体进行计算中,会对桥梁的结构进行简化,并且增加桥梁的互联性,提高数据信息的传递效率,减少计算耗费的时间,大大提高工作效率[3]。
3.3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。
3.4地下管线综合设计
管线综合设计就是在道路桥梁区域中不同专业工程平面位置以及竖向高程之间协调的工作内容。在市政道路桥梁设计阶段,要综合分析各项信息资料,规划管线的具体走向、种类以及管径参数,优化各项参数内容,然后通过BIM技术建立管线分布的静态模型。完成建模后,要做好碰撞检测分析,根据碰撞检测的结果整理报告内容。通过BIM技术进行综合调控,确定管道的具体尺寸,进而为施工提供参考与支持。
3.5在其他方面的应用
BIM技术在路桥工程中的应用范围较广,除上述三者之外,还在以下环节中得到高效利用,具体如下:
(1)路桥结点板件关系检验。在实际施工中很可能在结点处出现板件交叉、造型复杂等情况,利用BIM技术便可清楚的看到桥梁内部构造,有效处理路桥碰撞问题,使此类难题得到妥善解决。
(2)获取场地与地层信息。在路桥设计优化中,BIM技术的应用可更加直观形象的获取某些地质构造与异常地质情况,设计者对整体场地信息有充分的把握,有助于设计出最佳布置效果,避免重复创建,使工作效率显著提升。
(3)钢箱梁板件关系检验。一般情况下,BIM技术的设计优化主要体现在构造复杂交错的主桥钢箱梁中,因为其对整体桥梁质量与安全具有直接影响,应充分利用该技术的作用与优势,检验横隔板、腹板与顶底板之间的关系,并发挥剖面图的辅助作用,对钢箱梁板件的细节进行检查,促进整体设计效果的提升[4]。
结束语
在新时期背景下,路桥设计的优化创新成为大势所趋,这将要求设计者坚持与时俱进的原则,树立先进的设计思想,对整体设计模式进行优化,灵活运用BIM技术为路桥设计提供充足的技术支持,延长路桥工程的使用寿命,使工程质量得到进一步提升。BIM是我国近年才发展起来的新型技术,它能够将建设工程中多种物理信息都以数字化形式进行展现的一种技术,不仅提高了模型的可视度,也加强了模型的信息化。因此被广泛应用于建设领域,尤其是桥梁设计中BIM技术起着非常重要的作用。
参考文献
[1]陈培旭.BIM技术在桥梁工程设计优化方面的应用[J].建筑知识,2019(15):86.
[2]刘建楼.BIM在道路桥梁设计优化中的实践探索[J].科技创新导报,2018,15(35):36,38.
[3]陈柏含.BIM技术在道路桥梁设计优化方面的应用[J].商品与质量,2019(31):173.