高敏1 吕国梁2
1青岛第一市政工程有限公司 山东青岛 266000； 2青岛高新市政工程有限公司 山东青岛 266000
摘要：经济的发展，城市化进程的加快，促进市政桥梁建设项目的增多。在设计过程当中，也需要充分结合社会实践的发展变化，不断地对其思想进行创新，通过优化调整以更好地适应现阶段的道路桥梁设计需求，促进工程质量的发展。BIM技术便是在此背景下诞生，并且在市政桥梁设计当中得到了广泛的运用。本文就BIM技术在市政桥梁设计中的应用展开探讨。
关键词：BIM技术；道路桥梁设计；优化
引言
BIM全称“BuildingInformationModeling”，即建筑信息模型。该技术以数字化的三维模型为核心，可实现建筑工程中建筑物几何信息、现场状态信息、施工运动行为信息等一系列重要信息的立体化、动态化呈现。将BIM技术运用到建筑工程的建设体系中，对相关实践活动具有颠覆性的变革改善作用。据此，我们有必要对基于BIM的桥梁工程设计与施工优化展开探究讨论。
1BIM技术的科学内涵
BIM是指建筑信息模型，是随着社会发展变化而推出的一种新型技术，尽管BIM技术在建筑工程行业当中的运用时间并不长，但是技术自身的特性十分符合现阶段的建筑工程发展需求，得到了业内人士的广泛认可。从现实运用的角度来看仍然有很多问题还需要进一步思考。相较于传统技术，BIM技术具有自身的独特优势，能够通过大量建筑信息数据的挖掘做出科学合理的总结，贯穿建筑设计施工全程是BIM技术在运用过程当中的主要特点，更是因为该项技术能够贯穿项目的每一个环节，才能够更好地凸显该项技术在建筑设计施工当中的重要作用。除此之外，BIM技术同样也可以被运用到结构的分析中，且技术使用门槛相对较低。该项技术建立在数据的深入挖掘基础上，通过对大量数据的编辑、整理和更新，能够进一步保持数据库的科学性和精准性，能够为建筑桥梁设计提供更多精准的信息。
2BIM技术在市政桥梁设计中的应用
2.1桥梁工程设计成图形式的优化
在传统时期，受到技术条件与工作理念的限制，桥梁工程设计人员通常会采取人工化、平面化的图纸绘制与图纸检验方式。这样一来，一方面使得设计人员在获取充足的工程数据后，还需要进行繁复、大量的数据整理与手工绘图工作，进而形成大量的时间、人力与材料成本消耗。同时，若设计人员在绘图、检验时处于疲劳或存在疏忽，还可能导致图纸偏误的情况出现，继而降低设计图纸的可靠性与价值性。另一方面，由手工或CAD绘制的平面图纸很难直观体现空间感，相关人员在绘图、用图时，需要立足专业素养进行空间想象，很难对桥梁工程的几何形态、三维结构形成清晰认知。在运用BIM技术进行设计优化后，上述传统问题可得到有效解决。在BIM软件平台当中，会形成有多个“族”，即桥梁建筑物的常见结构部位。同时，在公共网络的支持下，还会有其他设计人员将自己制作的族共享到平台当中。基于此，相关人员将桥梁工程的各项数据输入到BIM软件平台当中，数据便会在多个族的作用下进行协同配置，从而生成三维立体的桥梁建筑物与施工现场模型。例如，在设计某高低塔单锁面混凝土斜拉桥时，设计人员即可选择该类型的族模块作为建模成图基础，并将“高塔塔柱：全高185m，斜拉索共29副”、“低塔塔柱：全高121m，斜拉索14副”、“引桥：东引桥全长277m，西引桥全长1033m”等数据输入到相应栏目中，即可实现桥梁模型的自动化构筑与可视化呈现。
2.2BIM技术在桥梁方案比选中的应用
公路桥梁工程施工项目，装配式桥梁在全线桥梁内所占比例是比较大的。因此，桥梁设计环节的主要工作就是桥梁方案的设定。
传统公路桥梁设计是根据1∶2000地形图、路线设计资料等方面来实现，该方式虽然能够快速完成设计，但是也会导致设计不清晰、构造结构不完善、被跨越物体位置关系不明确等方面的问题，严重影响使用效果。
2.3桥梁工程设计功能拓展的优化
在传统的“2D时代”当中，桥梁工程设计图纸的信息体系由点、线、面、数等平面元素构成，因此在使用功能上存在较大限制，无法实现工程信息的深层次、多元化解释与利用。而在步入依托BIM技术的“3D时代”后，桥梁工程设计图纸可表现出突破性的功能拓展。例如，可将BIM技术与快速成型技术结合起来，把计算机系统中的桥梁建筑模型打印塑造到现实环境当中，从而帮助相关人员更加直观地对工程效果进行预测与评价。再如，BIM软件平台中的三维模型与数据信息既能被计算机系统直接读取，也能保存、上传到数据库当中。所以，相关人员在设计完成桥梁工程的基本模型图纸后，可运用未来表格、预算通等辅助工具，进行工程量的计算分析，从而为工程设计经济性的进一步强化、工程成本的精准预算提供有力依据。
2.4BIM技术在钢桥细节设计中的应用
在对较复杂的地形进行公路桥梁建设方案设计时，BIM的优势就体现出来了。BIM模型相较传统平面施工图纸能更清晰地反映实际情况，且在相对复杂的环境如峡谷、河流和某些非常重要的桥梁路段进行施工时，传统的装配式桥梁已经难以满足需求，需要进行更加复杂的桥梁建设。BIM技术模型可将复杂的桥梁结构中的重要节点呈现出来，保障设计方案的科学合理。同时在细节设计上，通过BIM技术的自身功能，在建模完善后，可以直接在模型中设计，提升细部设计质量。
2.5BIM技术在钢箱梁细节设计中的应用
随着我国交通的不断发展，交通网络的不断完善，出现了更多的跨线桥梁设计。为保障施工质量，也为了使被跨越公路不受影响，专业的公路桥梁方案设计人员越来越青睐于钢箱梁顶推方案。钢箱梁总共分为6部分，由工厂进行分开浇筑，而后在施工现场进行焊接处理。由于其内部的受力情况较复杂，是对施工精细程度的一次挑战，而以往的平面图纸仅能以普通的截面分析来对钢箱梁的结构进行初步反映，这不仅是给工程建设团队增加了难度，还给钢箱梁的制造带来了影响，这是传统平面图纸的一大弊病。
2.6BIM技术在桥梁可视化技术交底中的应用
技术交底是设计人员与施工单位沟通的重要方式，必须要把整个设计方案的设计意图与注意事项明确标注，并且传达到施工单位中。但是很多情况下，表达不清晰、文件不规范等存在普遍存在。如果经常出现表述不清晰的情况，就会造成施工问题比较严重，桥梁工程质量也难以保证。利用BIM技术就是模拟各个关键性施工工艺，直接表现出设计意图，在施工中要重点标注，并且将一些重要部分使用动画形式进行表示，准确度比较高，还能够提升沟通的效率和工作的质量，确保工程能够完全按照设计方案顺利实施。同时，关键施工方式与成套工艺制作成技术交底库，为整个施工环节提供有利的支持。
结语
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]朱永杰，胡期光.公路大桥主桥设计中的BIM技术的应用探讨[J].公路工程，2018（4）：169-172.
[2]钱枫.桥梁工程BIM技术应用研究[J].铁道标准设计，2019（12）：50-52.
[3]梁鹏.BIM技术在道路桥梁设计优化方面的应用[J].四川水泥，2020（7）：125.
[4]孙闯.BIM技术在道路桥梁设计优化方面的应用[J].华东科技:学术版，2019（10）：94.