青州市规划设计研究院 山东潍坊 261000
摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术有了很大进展,并在市政道路设计中得到了广泛的应用。建筑模型在道路桥梁设计方面的运用愈发广泛,BIM作为其中应用最广泛的一种技术,能够更好地结合建筑物的生命周期特点以及建筑设施功能进行全方位的考量,是一种智能化的多维工作模式,未来有着非常广阔的发展前景。从桥梁工程设计的角度来看,BIM技术虽然得到了人们的充分认可,但是在实践运用的过程当中仍然有所不足。文章选择BIM技术作为研究的对象,结合该技术的特点进行全面分析,进一步论证如何在道路桥梁设计中有效运用BIM技术,从而更好地促进道路桥梁设计工作的开展。
关键词:BIM技术;道路桥梁设计;优化
引言
随着BIM技术的发展,BIM概念也逐渐从建筑行业延伸至交通运输领域,交通运输部办公厅印发的《关于推进公路水运工程BIM技术应用的指导意见》要求,工程设计单位应加强BIM技术研发和技术培训,鼓励设计人员广泛应用BIM技术,提升BIM技术软硬件开发应用水平,加快形成以BIM数据方式提交设计成果的能力。
1BIM技术应用概述
我国工程建设行业从2001年开始引进BIM技术,其应用在国内还处于初级阶段。BIM作为我国建设行业信息化建设的重要工具,现已逐渐得到政府、企业、行业协会等的重视。我国城市更新、城镇化、地下管廊和城市基础设施的等方面仍有较大的建设需求,资源和环境约束加大,绿色建造和绿色建筑等要求提高,劳动力成本持续增加,粗放发展模式难以为继,提质增效刻不容缓,加快BIM等信息化技术的应用将从外部的制约转化为企业内部的动力。
2BIM技术在道路工程设计中的流程
道路设计是一项复杂的系统工程,特别是市政道路,需要多专业相互配合,具有系统性、复杂性、统筹性、交互性等特点。在道路工程设计中,主要设计内容包括基础资料整理、道路平纵横设计、各专业交互设计以及设计成果输出等。在BIM设计中,其设计流程与传统设计流程基本一致,这样在设计思路上也更容易被理解和接受,设计流程详见图1。道路设计的开始工作是基础资料的整理与分析,设计基础资料整理包括明确业主需求、上位规划分析以及现场情况调查等。基础资料整理完毕后便可进行道路平纵横方案设计,道路平纵横设计的主要目的是在各种控制因素下,选择合理的平纵面线形及横断面搭配,避开不利因素,在保证符合规范及质量要求的前提下,寻求工程安全、适用、经济及美观的辩证统一合理性。道路平纵横方案初步确定后,其他专业将在此基础上进行设计,各专业数据相互支撑与矫正。各专业交互设计完成后,设计成果便可汇总输出,用于指导施工或方案展示等。
3BIM技术在道路桥梁设计优化应用中的作用
3.1提供准确的技术支持与数据支撑
BIM技术最为明显的技术特征便是可视化和协调性,建筑设计工程是一项系统性的工程,任何环节与环节之间都是密切相连的。尤其是在道路桥梁设计的过程当中,必须要充分考虑道路桥梁的施工现状、整体环境,BIM技术在道路桥梁设计当中的运用,能够充分考量建设过程当中所遇到的各项问题,准确预测在设计施工过程当中所需要的人力物力资源以及工期情况。三维的立体设计能够更好地弥补传统二维设计当中的不足,促进设计结构之间的相互联系,提高建筑施工项目的整体协调性的作用。受到这一技术特性的影响,BIM技术在未来的建筑施工当中有着非常广泛的发展前景。与此同时,该项技术也在不断更新,虚拟仿真技术的添加能够更好地为数据模型提供技术支持,不仅能够充分考虑道路桥梁设计施工当的具体情况,而且还能够奉行绿色施工的宗旨为建筑桥梁设计提供更多的环保化理念和指导措施。
3.2BIM技术在施工现场分析中的应用
设计优化是道路桥梁工程设计过程的重要环节,设计过程当中需要充分考量地理环境、地质条件等因素,才能够更好地调整自身的思维,提高设计方案的合理性和可行性,所以这一方面对于设计师的整体能力有着更高的要求。BIM技术在设计优化过程当中的运用,能够更好地对数据进行深入的挖掘;可视化的技术呈现能够帮助人们找到问题;通过集约化的管理,灵活变动设计方案,推进道路桥梁工程的稳步施行。项目组织协调的过程当中,BIM技术同样也能够帮助设计人员掌握更多的信息,从而提高现场施工的统筹管理能力,减少现场施工可能存在的风险,提高设计的整体质量。
3.3道路信息模型实体
利用各类智能实体功能,通过数字地面模型模块进行数据提取和导入及高速构网,为设计提供一个数字化三维地形平台,实现能够沿道路纵向、横向和任意斜向,剖切地形。然后按照线路工程特点,创建路中线、纵断面信息智能实体,与数字地面模型无缝衔接,实现道路中线平纵联动设计,创建道路中线立体线形实体。最后基于“道路中线”实体,装配路基和边坡装配模板等智能化实体,建立可视化的道路信息模型智能实体,这些智能实体从不同维度描述和记录设计方案所包含的信息,集成和装配为一个道路信息模型三维实体。由于道路信息模型信息之间的关联性,设计者可以快速地完成方案设计修改和自动更新,所有的设计信息保存在“道路信息模型”实体中,不依赖任何外部数据文件,实现将道路设计过程演变成为一个创建道路三维模型的过程,自动创建道路信息模型三维实体,实现道路路线专业自动出图,同时为其他专业设计提供基础信息。
3.4设计校核工作宜符合下列要求
(1)收集数据,并保证数据的可靠性,数据包括道路设计模型,如有必要,对模型进行整合。(2)模型完整性校核,道路模型中所应包含的模型、构件等内容是否完整,道路模型所包含的内容及深度是否符合交付等级要求。(3)建模规范性校核,道路模型是否符合建模规范,如建模方法是否合理,模型构件及参数间的关联性是否正确,模型构件间的空间关系是否正确,语义属性信息是否完整,交付格式及版本是否正确等。(4)设计指标、规范校核,道路模型中的具体设计内容,结合国家和行业主管部分有关道路设计规范及合同要求、同时利用三维可视化、信息化优势,对模型进行校核,以保证设计的规范性合理性、模型的规范性与可交付性。(5)模型协调性校核,模型及构件是否具有良好的协调关系,如专业内部及专业间模型是否存在直接的冲突,安全空间、操作空间是否合理等。这需要与其它专业协同合作,以避免冲突。
结语
综上所述,BIM技术能够进一步促进道路桥梁设计活动的开展,同时,能够为项目工程的设计施工打下良好的质量基础。因此,道路桥梁设计工作过程当中,需要秉承着创新的思维,了解现阶段技术的发展现状,对BIM技术持有理性客观态度,强化该项技术的学习与运用,进一步优化传统的数据系统,做好集约化的管理工作,在提高工程数据设计科学性、精准性的基础上,为后期的道路桥梁设计和项目实施开创良好的先决条件,提高项目的整体质量。
参考文献:
[1]相诗尧,赵杰,徐润,陈婷婷.无人机倾斜摄影与BIM技术结合在市政道路设计中的应用[J].公路,2019,64(07):192-195.
[2]王伟,黄雯雯,镇姣.Pictometry倾斜摄影技术及其在3维城市建模中的应用[J].测绘与空间信息,2011,(03):12-14.
[3]蒋艺.基于OpenRoads技术的道路三维设计方法研究[J].工程建设与设计,2016,(11):12-15.
[4]钟炜,王鹤霖,王帅.BIM辅助市政道路工程交互设计及协同管理应用[J].中国给水排水,2018,34(12):74-78