BIM技术在桥梁设计阶段的应用研究

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷7期   作者:郭奇
[导读] 近年来,随着我国大型基础建设行业的飞速发展,各类型的桥梁工程项目的数量在持续增加,
        郭奇
        安吉交投开发建设有限公司,浙江 湖州 313300
        摘要:近年来,随着我国大型基础建设行业的飞速发展,各类型的桥梁工程项目的数量在持续增加,复杂程度也在逐渐增大,对桥梁设计和施工工艺也提出了更高的要求。在目前的多数大型桥梁设计中,还是采用传统的二维设计图,而且施工制度主由项目管理人员根据施工管理经验进行制定。但是桥梁工程的设计较为复杂,结构构件较多,如若仅依靠二维图纸,设计方案中的许多问题通常只能在施工阶段才被发现,大大影响了施工进度,增加了工程成本,也为施工安全留下了隐患。而BIM技术(建筑信息模型)可以利用数字模型对建筑项目进行设计、施工,并对运营全过程进行管理。充分利用基于BIM技术的共享平台,能够提高桥梁工程的施工效率、节约成本、减少不合理设计。目前,在桥梁工程建设中应用BIM技术的案例相对较少,所以,挖掘BIM技术在桥梁工程中的应用具有重大意义。
        关键词:BIM技术;桥梁设计阶段;应用研究
        引言
        BIM(BuildingInformationModeling)技术,即建筑信息模型技术。BIM技术的核心是利用数字化技术,为目标建筑建立一个虚拟立体模型,从而帮助施工人员实现建筑信息的集中处理。与传统的软件分析相比,BIM技术内部的模拟处理器能更加快捷地发现公路桥梁设计中的问题,目前在我国建筑工程和公路桥梁设计过程中得到了良好的应用。在桥梁工程施工的过程中,往往存在施工环境复杂、规模较大、构件繁多等难以解决的问题,利用BIM技术能够有效解决这些问题,因而在桥梁工程中有着更为广阔的应用前景。
        1 BIM技术概述与发展现状
        1.1 BIM技术内涵
        BIM就是通过计算机来设计桥梁的模型,通过完善的信息模型能够真实的反映出整个工的生命周期实际情况,以更好的保证项目施工得以顺利进行,不会存在任何的质量缺陷和不足。从发展历史角度分析,BIM技术最早出现在上世纪70年代,其不仅仅是进行数字信息的应用,还能够延伸到设计、管理、维护与保养等方面,实现数字化的全面转变,工程各方都能够掌握空间信息和效果图等方面,从而可以有效的控制各项基本工作。BIM技术的主要优势就是可视化、协调化等,对于当前日益复杂和多样化的桥梁工程设计结构形式来说,BIM技术能够实现桥梁工程的三维模型设计,通过可视化技术展示出桥梁的实际组成结构,能够及时发现桥梁工程设计中存在的碰撞问题,从而可以按照要求进行方案的调整,以更好的提升桥梁工程设计水平,满足桥梁工程的使用需要。
        1.2 BIM技术发展现状
        发达国家的桥梁设计中,BIM技术应用的普遍性比较长,投入研究的力量也比较大,逐步的实现了自动化的建设,也取得了很多先进的效果。但是对于我国的桥梁工程来说,对于BIM技术的研发还处在初期阶段,应用不够深入,还需要不断的拓展其功能。目前我国的BIM技术成为桥梁工程领域中的核心技术,虽然经过长期的发展取得了一定的成果,但是和发达国家还存在着明显的差距,很多人员对于知识的理解仅限于理论阶段,没有充分的实践经验。因此,应该加强该技术的研发,并且扩大应用范围,积极促进桥梁领域的发展。
        2优化措施分析
        2.1进行施工现场平面布置
        模型计算主要分为整体和局部两大块。对于桥梁施工模型,地质地形模型是整体模型的基础,通过引入地质模型能够尽早规划施工场地的平面布置,主要包括拌和站、项目部驻地、施工队驻地、钢筋加工区域等前期临时用地,实现前期对场地平面的合理布置,最大限度地节约施工用地,也可以减少临时设施的投入,节约成本。此外,还能对运输路线方案进行模拟,从而减少材料的二次搬运,并减少社会车辆对施工车辆的影响。

此外,临时办公、生活设施、用水、用电、仓库材料、加工工厂等需要根据进度进行动态的管理。通过BIM技术能够对现场的情况进行实时的模拟,包括模拟材料不同的摆放位置,找到最合适的最佳方案,进行动态的管理。
        2.2 BIM技术可提供强大的数据信息
        许多桥梁工程施工规模较大,在设计、施工和运营维护的过程中很容易产生大量数据,难以进行统一的组织管理。而在桥梁的设计阶段,需要合理准确地提供施工与设计阶段的所有信息。针对这种情况,BIM技术在桥梁施工方面的应用,为数据处理提供了一个全面、详尽的全寿命信息模型,将所有数据统筹衔接。根据项目的不同需求,包括桥梁设计过程中对于桥梁施工质量、施工进度、施工工艺和整体施工量的要求等。这些数据信息为设计人员提供更加专业化、全面化的数据决策支持,能使其在桥梁设计过程中出现的问题得到及时有效的解决。BIM的信息功能十分强大,可以准确地体现与桥梁有关的信息,利用三维模型模拟的方式,合理地划分各类工种各自的作业区间,合理地分配相应的施工材料,便于在施工过程中实现统一管理,对每道施工工序进行严格监督审查,从而实现资源配置的最大化、最优化,进而大大提高施工效率。
        2.3桥梁设计合理性分析与冲突检查
        从目前的实际情况分析,在桥梁工程的设计中,应用BIM技术最为明显的一个优势就是进行设计校核、碰撞检测和工程量计算。在建模环节,利用BIM技术能够及时的发现设计方案中缺陷的和不足,并且根据需要进行必要的调整,同时还能够进行必要的勘误和澄清。同时利用模板自动生成材料清单,与原设计方案进行对比分析,能够发现工程量清单中是否存在错误的问题。BIM技术应用到桥梁的设计中,可以进行设计方案的冲突碰撞检测,这是传统设计方式所不具备的一个缺陷,此时设计人员可以根据需要分析二维平面图纸,然后进行全面的论证和分析,以便于掌握工程的具体情况,消除设计方案存在的缺陷和问题。如果没有及时进行检测,会导致设计方案有着明显的缺陷,造成后续施工难以顺利的进行,也会给企业造成巨大的经济损失。因此,桥梁设计中应用BIM技术来进行冲突检测,技术的整合模型数据信息,避免出现严重的设计缺陷。
        2.4工程量统计
        传统桥梁设计主要是CAD软件或者造价软件来进行工程量的计算,不仅工作量巨大、工作时间比较长,同时也会导致很多的数据计算错误,严重影响工程的正常施工,也会带来较大的经济损失。在桥梁设计中,建立桥梁的模型之后,可以通过BIM技术进行工程量数据的准确计算。在BIM模型之下进行工程各项信息的全面分析和掌握,然后通过读取的信息来计算出工程量数据,然后以工作人员所需要的方式展示出来。桥梁工程建设焊接,如果对于有些模型做出了必要的调整,其相应对材料信息会发生改变,确保各项数据也会发生变动,以保证数据精确度。因此,对于桥梁工程的成本预算来说,计算方式要按照要求进行工程量的计算,然后将材料统计和定额实现完美结合,消除不规范的问题,保证各项数据达到要求。
        结语
        综上可知,BIM技术的应用在桥梁施工过程中起着极其重要的作用,它的三维模型构件、数据处理分析等功能有助于桥梁施工方案的设计和选择、施工过程中的集中管理,也保障了施工过程的安全性,极大地提升了施工效率。尽管在实际应用中BIM技术还存在着一些不足之处,但只要施工方能够结合施工实际选择合理的方案,加强对施工过程的监督和指导,就能够最大限度地发挥BIM在桥梁施工过程中的作用。
        参考文献
        [1]田会静,韩彤,郭松,等.BIM技术在重力式方块码头工程设计施工中的应用[J].水运工程,2020(3):115-120.
        [2]张裕超,曾绍武,杜文忠,等.基于BENTLEY的桥梁快速智能建造BIM系统解决方案研究[J].公路工程,2019(4):140-148.
        [3]王学峰,赵永锋.BIM技术在霍永高速公路芝河大桥施工管理中的应用[J].中外公路,2018(3):335-338.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: