BIM技术条件下的市政道路桥梁设计研究 何泽剑

发表时间:2021/7/5   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:何泽剑
[导读] 摘要:市政道路和桥梁是城市基础设施的重要组成部分。
        身份证号:33078119920303XXXX  浙江省杭州市  310000
        摘要:市政道路和桥梁是城市基础设施的重要组成部分。随着城市化进程的加快和城市交通规划设计要求的提高,市政道路桥梁的施工等级标准发生了变化,这就要求设计规划和施工更加科学和全面智能化。BIM技术与市政道路桥梁设计、施工和管理的集成应用,可以充分发挥其信息技术优势,提高设计质量和施工水平,增强市政道路桥梁的经济效益和社会效益。
        关键词:BIM 技术;市政道路桥梁;设计要点引言
        前言
        在市政道路、桥梁等城市基础设施项目中,需要综合分析施工环境和施工过程,预测和解决相关工程问题。为实现这一目标,以建筑信息模型为主的BIM技术将在市政道路桥梁设计中发挥巨大作用。
        1 BIM技术的基本概述
        BIM技术,即建筑信息模型技术,主要是利用三位数字建模技术构建建筑对象的可视化三维数字模型,然后围绕建筑主体结构和道路桥梁的主要节点进行三维动态设计和仿真,使项目、建筑、桥梁在可视化、系统化、模块化的条件下达到预期的设计目标。在国家倡导建设智慧城市的背景下,道路桥梁的设计和建设需要在理念上创新,赋予道路桥梁设计信息化特征,BIM技术可以有效满足这一需求。在具体应用中,BIM技术将重大项目和子项目的设计周期、进度、技术参数等信息集成到三维模型中。对于路桥项目,路桥设计的细节在模型施工前的绘制过程中,结合CAD软件的使用,更加细致。BIM技术应用于路桥设计时,需要明确路桥BIM三维模型的要素。主要元素如下:桥梁、道路、路桥附属物、地面模型、隧道、地形、建筑物等。这些元素首先由实体映射,然后导入系统,通过划分和合并的方法分别建模,最后集成拼接成一个完整的模型系统。
        2 BIM技术在市政道路桥梁设计中的技术优势
        2.1准确计算和优化市政路桥工程总造价
        在BIM技术条件下,市政道路桥梁的工程数据信息可以在模型中得到获取和反映,为道路桥梁的工程量计算提供技术支持。在路桥设计预算、施工预算及后续管理维护中,通过类比调用数据参数,可以提高预算编制的准确性,加快施工管理速度,优化工程造价。具体来说,在BIM技术下,可以随时从系统模型中获取路桥设计模式、投资成本、进度等基础信息。通过掌握这些信息,路桥工程设计人员可以根据数据参数调整设计理念和施工管理方案,确保工程达到设计质量标准,提高工程的经济效益。
        2.2确保市政路桥项目决策质量。
        BIM提供的技术解决方案主要使用三维渲染技术和三维建模技术来分析工程项目。这个过程具有明显的视觉属性,可以为设计师提供更直观的设计视觉。在市政道路桥梁的关键部位,如路基设计、配套工程、桥墩布置、桥梁受力分析等。通过BIM技术建模,这些零件的三维渲染将更加准确和快速。此外,BIM三维模型具有参数化和数据化功能,可以为市政道路桥梁设计的全过程提供决策支持。各专业板块的设计师可以在同一个平台上进行设计,可以及时交付设计成果,实时共享信息和数据,从而降低设计失误的概率。此外,由于BIM技术条件为市政道路的虚拟建设创造了可视化环境,市政道路设计和建设中的问题也可以通过虚拟展示进行展示,从而为项目各方的协同设计和管理铺平了道路。
        3.2市政道路桥梁工程数量统计
        BIM技术在市政路桥工程建设中的应用量大,涉及的子项目多,且整个施工期工程量同步,使得市政路桥工程量的统计更加困难[5]。针对这一问题,通过引入BIM技术,实现市政道路桥梁工程量的批量智能统计,进而借助道路桥梁工程计算软件实现工程量的自动统计,以保证工程量清单的准确性和高效性。基于BIM技术的计算软件有很多,如涌浪计算软件等。通过该计算软件,可以快速匹配计算模型,然后引用相应的计算规则对市政道路桥梁数据进行测量,直至形成道路桥梁工程量清单。

例如,在路桥混凝土构件的工程量核算中,根据BIM模型,参考构件、清单、选定的零件等要素,可以快速计算路桥的工程量,帮助现场测量人员达到快速增加工程量的目的。在路桥坐标高程的计算中,一般只涉及路桥设计图纸中现浇箱梁等关键控制点的坐标和数据,需要测量人员做好计算放样,工作量大。另外,匝道线形通常比较复杂,超高在横坡上变化,大大增加了计算难度。借助BIM技术下的计算软件,如Dynamo等,在浇筑箱梁模板前,可通过数据捕捉现浇箱梁转角控制点等距坐标,并根据数据进行放样测量,在保证坐标正确的前提下,可节省人工计算的时间和成本。在道路桥梁土方计算中,利用Civil 3D道路建模,可以根据实际情况调整松散系数数据,直接计算土方量,同步获取路面、基层、边沟等部位的体积和数量。
        3.3 BIM技术在市政道路地下管线设计中的应用
        大多数市政道路位于城市人流密集的地区。在城市主要道路和桥梁中,以往市政规划中铺设的管线可能需要穿越道路和桥梁下方,增加了管线位置设计和竖向设计等市政道路工程设计的管线协调难度。该环节结合BIM技术的应用主要体现在以下几个方面:首先,在市政道路和桥梁的初步设计中,要全面收集关于管道的信息,详细的信息要为具体的敷设方向、管道选型和管道性能规范,如管径控制系统等提供进一步的优化条件。其次,利用BIM技术对市政路桥施工完成后的管线布局进行预映射,可以通过三维仿真实现。通过对仿真模型的分析和研究,得到了地下管线施工图的验证。再次,对于市政道路桥梁地下管线的BIM建模,要把握一定的原则和方法,一般遵循先打后小,自上而下的建模顺序,减少模型后期修改调整的难度。为了检查BIM模型的有效性,应在建模操作完成后及时进行碰撞检测,并记录碰撞检测的参数数据,然后形成完整的报告。第四,为了提高加工效率,降低管道配件的制造难度,大大节约管道成本,可以利用BIM技术和监控平台来控制地下管道各部件的尺寸,尺寸数据经确认无误后,可以交给加工技术人员统一批量生产。五是利用BIM技术解决市政道路桥梁地下管线预埋阶段可能出现的质量问题和隐患。例如,利用BIM技术确定管道预留孔的方向和尺寸,可以降低预留孔位置不符合施工要求的概率,BIM技术在寻找缺失的埋地管道和套管方面也方便快捷。
        3.4 BIM技术在市政道路桥梁公用隧道设计中的应用
        市政道路桥梁公用隧道的设计、管理和维护对整个道路桥梁工程的生命周期有重要影响。在这个环节中,BIM技术的应用可以贯穿于路桥通用隧道的设计、施工和竣工的全过程。具体来说,其应用要点如下:第一,在公用隧道施工图设计中,BIM技术可以应用于入口管线施工图设计和管廊施工图设计。选择BIM技术对公用隧道工程进行建模,参考施工影响因素得出施工设计图纸,指导管廊施工。其次,在市政隧道施工阶段,BIM技术应用广泛,主要涉及以下几个方面:①模拟市政路桥市政隧道施工中所使用的设备构件,如预制构件的数量、规模和工艺。管道廊道的预制、检查和维护等主要步骤由三维模型定义,在质量和技术条件满足后,在施工现场进行组装和吊装作业。②管廊施工方案的实施和监督,特别是在技术交接的重点和难点,可以方便地观察和管理设计图纸、施工图纸、施工数据参数等。通过使用配备BIM可视化模型软件的移动终端设备,提高市政路桥综合隧道的设计质量,为后续管理和维护铺平道路。
        结语
        市政道路桥梁工程作为城市基础设施建设的重要组成部分,对城市外部形象的宣传起着直接的作用。随着BIM技术的成熟,传统市政道路桥梁设计的弊端和问题得到了弥补,为智慧城市的建设提供了新的技术支持。在BIM技术的具体应用中,要综合分析市政路桥设计的各个环节,通过数字可视化模型对主体结构、设备、管线布置等主要方面进行预测,提高路桥设计的质量和深度。
        参考文献
        [1]董祯保.BIM 技术在市政道路与桥梁设计中的应用[J].建材与装 饰,2020,(19):261-262.
        [2]程珍,黄希程.BIM 技术在市政道路与桥梁设计中的应用[J].建筑工程技 术与设计,2020,(27):499.
        [3]万振飞.市政道路桥梁施工管理工作中存在的问题的优化分析[J].写真 地理,2020,(5):54.
        [4]冯国良.市政道路桥梁施工中现场施工技术的应用分析[J].工程建设与 设计,2020,(6):171-172.
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: