许恒基
潮州市政府项目建设中心 广东省潮州市 521000
摘要:BIM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。
关键词:BIM技术;市政;道路;桥梁;设计
中图分类号:U44 文献标识码:A
1 BIM技术在道路桥梁设计优化应用中的作用
1.1 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。
1.2 提高施工质量,实现集约化管理
BIM技术之所以能够得到人们的青睐,是因为该项技术本身的设计理念更加先进,同时虚拟模拟分析技能的加持,进一步强化了BIM技术的整体能力。道路桥梁设计是一项非常复杂的工作,在设计的过程当中,需要清晰地感知设计以及施工环节可能遇到的各项问题,通过精准的考量来更好地对道路桥梁进行设计,从而达到降低成本、提高效率的目的。BIM技术中的模拟仿真技术能够更好地针对桥梁设计当中存在的问题进行直观分析,通过意见反馈来为设计施工团队提供更加科学合理的解决方案,相较于传统的技术,BIM技术在道路桥梁设计当中的运用能够更加直观有效。与此同时,该项技术在实践当中的运用,是经过多方数据分析的结果,能够通过数据的精准测量筛选道路桥梁设计以及施工过程当中可能存在的问题,通过预先防范来更好地提高稳定的整体质量。因此,BIM技术能够通过详细的信息罗列以更好地帮助设计施工团队了解道路桥梁设计施工的整体情况,通过建筑质量的整体把握,达到降本增效、缩短工期的最终目的。
2 BIM技术的市政道路桥梁设计
2.1设计关键点
BIM技术实施方案的总体架构中,通过确定项目研究对象,针对施工中的具体难点如结构形式复杂、地质情况恶劣、施工技术难度高的桥梁和隧道为主研究对象。采用倾斜摄影技术对该路段桥梁沿线进行航拍测量,建立真实的三维地理信息模型;建立结构物 BIM 三维模型;严格设计图纸审核标准,采用 BIM 软件对桥梁下部结构钻孔桩、桥面附属结构、隧道衬砌和钢拱架等精确模型。构建基于BIM技术的各项管理应用,如基础信息化处理功能、三维地理信息环境;在三维工程进度展示、施工模拟及跟踪方面的应用;二维、三维图纸出图,三维模型在线查阅及动态交互应用;BIM 在投资控制方面的应用等。具体通过 BIM 技术虚拟施工以发现施工过程中可能存在的问题和风险,依照模型对施工方案进行修改调整,进而优化施工方案,合理控制工程项目费用。具体控制流程如图1所示:
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2.2桥梁工程施工活动模拟的优化
桥梁工程具有环节多样、环境复杂、工期较长等特点,因此势必会在实际施工中面临多种风险问题。对此,通过 BIM技术进行施工活动的预先模拟,可显著强化施工风险的规避与应对能力,为桥梁工程建设实践的安全施工、高效施工提供保障。例如,相关人员可依托 BIM 软件平台与可穿戴设备,进入到虚拟漫游模块构建出的信息化情境当中,从而沉浸式、直观化地对施工环境的整体状态、现场管理的视野死角、施工现场的高风险区域等进行充分感知,并制定出有效的事故应急预案、安全教育方案与施工管理策略。再如,相关人员可在三维模型的基础上,启用 BIM 软件平台的时间变化模块,以此模拟出动态推进的施工活动变化周期,从而对不同施工强度、施工效率下施工进度的实际情况进行考量,由此规划出最佳的施工进度分配方案,为桥梁工程的按时保质完成夯实基础。
2.3桥梁工程施工过程管理的优化
与传统中平面化、固定化的图纸方案不同,BIM 技术下的数字化模型图纸、信息化施工方案是可控制、可流动的。在桥梁工程的建设实践中,相关人员可依托各类传感装置对 BIM 软件平台进行现场情况的实施反馈,从而充分发挥出工程模型对材料进场路线规划、施工人员现场调度、施工工序动态调整等方面的支持作用。此外,相关人员还可在工程模型中标记出高风险区域,并将配备有传感装置的安全帽发放给一线施工人员。这样一来,一旦有人员进入到高风险区域当中,工程模型或安全帽便会出发告警机制,从而有力保障桥梁工程施工活动的安全化、稳定化运行。
2.4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。目前城市化建设日新月异,市政道路桥梁涉及的分项分部工程越来越多、错综复杂,以及严重影响周边道路和地块的规划设计环境,故必须充分考虑道路桥梁的施工现状、整体环境,使之能够完美衔接,避免出现地下管线打架现象。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,准确预测演示在设计施工过程当中所出现的各类不协调的情况,更加有序高效地推进项目建设。三维的立体设计促进设计结构之间的相互联系,提高建筑施工项目以及周围环境的整体协调性,同时更好地保障了周边地块的开发价值。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,还能够提供更多的环保化理念和指导措施,与此同时,能够利用该项技术指导项目合理编制施工组织,大大降低对周围交通环境的影响。
2.5 施工可行性分析
市政项目建设中,通过运用 BIM 技术处理方案,以其建设项目的科学化、精细化管理效能,尽早发现管理项目中存在的相关问题;通过建立自动化的信息管理体系,从项目全周期的角度分析管理中可能存在的问题,增加项目本身与自动化信息管理体系之间的契合度。
2.6BIM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。
结束语
总而言之,将 BIM 技术融入到桥梁工程的建设实践中,可在消除传统时期弊病问题的基础上,极大程度地实现工程设计与施工管理的优化,从而为桥梁工程施工建设的安全化、稳定化、经济化、高效化提供充分保障,达到可观的技术应用效果。
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