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摘要:我国道路建设最近几年随着我国整体经济建设的快速发展而发展迅速。传统的桥梁设计方法只在桥梁结构计算时采用三维模型进行分析计算,在整体与构件设计中依然采用二维方式。因此许多问题常常在实际施工过程中才会被发现,不仅影响了工期与成本,对桥梁结构安全也会造成隐患。因此,在桥梁设计中应用BIM技术,确保设计方案的可行性具有重要的作用。
关键词:BIM技术;市政道路桥梁设计;探究
1 BIM技术在道路桥梁设计优化应用中的作用
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。
2市政桥梁设计现状
2.1市政桥梁设计缺乏专业协调
桥梁工程综合程度较高,桥梁的设计过程比较复杂,不仅需要考虑各专业领域的设计合理性,而且还要保证专业间的协调。在传统的市政桥梁设计中,设计图纸往往是分别由相应专业负责相应领域的图纸绘制工作,这就导致在设计过程中,不能及时地沟通协调,导致各专业间在设计过程中出现图纸相矛盾的现象,给后期桥梁施工作业带来了极大困难。
2.2市政桥梁安全性设计技术缺乏
橋梁工程在设计过程中不仅要保证整体的美观性,还要兼顾整体桥梁的安全性,我国目前在市政桥梁中安全性方面的设计还处于低级阶段,在桥梁结构设计方面,主要还是通过技术人员依据现有的设计规范或者已有工程的案例进行人工设计,在这过程中由于桥梁工程所处的环境不同,往往仅限于图纸和规范中所要求的一些指标,不能充分考虑涉及实际因素。
2.3市政桥梁设计缺乏后期施工方案
桥梁工程主要分布在城市交通复杂、地势险峻的地段,因此不仅对设计要求较高,而且对施工技术水平要求较大。目前,在建筑行业主要还是按照传统先设计后施工的方式进行工程项目建设,往往在设计过程中不能结合实际施工所需要的施工条件,导致在后期施工困难,不仅严重影响工程的整体进度,而且使工程所消耗的资源和资金的增加。
2.4市政桥梁设计数据不够准确
在传统的桥梁工程的设计中,不论是桥台的尺寸、高程、锚块的大小、位置,还是桥台所需要的混凝土量,都是通过借助CAD图纸人工进行设计,由于桥梁工程中结构较为复杂,不同型号、大小的构件较多,不仅计算繁琐需要消耗大量的人力,而且出现的错误比较多,人工计算产生误差较大。容易影响整个工程的结构性和安全性。
3 BIM技术在市政道路桥梁设计中的应用
3.1立项阶段
立项阶段在市政道路工程建设中具有十分重要的意义,可以通过BIM技术分析市政道路设计方案的可行性,避免出现设计方案实用性较差,影响工程施工进度的问题。BIM技术被广泛应用于各大领域之中,技术体系逐渐趋于完善,对设计人员的专业水平也随之提升,使用BIM技术对市政工程设计方案可行性进行分析,能够不断完善市政工程设计方案,为市政工程施工提供科学、准确指导。使用BIM技术设计人员能够在立项阶段对可能影响设计方案的各种潜在因素进行分析,制定预防性措施,避免设计方案受到各种主客观条件影响。
借用BIM技术,通过对三维立体模型的分析,对市政道路工程设计方案进行论证、计算,实现市政道路工程设计方案的优化。
3.2输出二维图纸
在传统的桥梁设计工作中,交付设计成果普遍采用二维平面图,对一些特殊桥梁会采用二维平面图为主、三维模型为辅的形式。而随着工程建设规模扩大,桥梁结构日益复杂的现状,采用BIM软件在进行二维图纸的出图工作时表现出极大的优势。设计人员通过在BIM软件中对三维模型进行二维平面出图,可达到自动出图的目的,从而缩短工作时间、提高效率。同时在进行图纸修改时,与二维图纸“牵一发而动全身”的情况相比,设计人员只需在三维模型中进行修改便可对二维图纸进行更新,大幅减少工作量。通过使用BIM软件对施工过程进行模拟,可提前发现由于图纸设计原因导致在施工过程中产生的一些问题,避免出现设计变更,减少设计人员在后期技术服务期间花费的时间。
3.3施工过程模拟
施工过程模拟又被称作为BIM4D技术,在施工的过程中,利用BIM技术能够实现对工程全貌的有效模拟,并得出工期、造价相关的数据内容。某些工程施工过程模拟主要基于AutodeskNavisWorks来实现,对各个专业的施工过程进行分析,判断各个专业施工的协调性,以便于对施工图纸、设计方案进行合理调整,并得出相关的预算明细信息。桥梁设计、桥梁施工本身有着密切的关联,在设计阶段,根据施工模拟情况来判断施工方案的合理性有着重要意义,能够解决可能存在的关键性问题。如大型构件吊装、大型构件结构优化等,某些工程因旧桥施工条件会对新桥的施工条件构成影响,对几种不同的方案同时利用BIM技术进行了模拟,最终实现了施工图纸的最优化设计。
3.4 BIM技术应用于市政桥梁的方面
道路和桥梁节点板间关系的检查,错综杂乱的节点在实际的施工过程中会造成施工进展麻烦,因为在实际环境情况的节点造型和分布都没有固定的规律,所以在一般的市政桥梁工程中要考虑实际施工的道路与桥梁之间的各个节点板间关系。2.前期设计的可行性,市政桥梁工程由多个领域的专业人员参与,多个参与方只有当达成共识的时候才能保证桥梁工程建设的顺利。应用BIM技术前期设计方案用参数化、数字化、信息化建立三维模型,用三维模拟图形来演示前期设计的效果。而一些方案表面发现不了存在问题,所以很难判断出能否进行实际施工操作,此时,BIM技术将方案模拟化,随着BIM的数据愈精确、细节愈优化就可以使方案中存在的问题明了地呈现在设计人员面前,再对方案改进和完善就能实现方案的可行性。3.设计的校验和冲突检查,设计后期需要对前期的设计方案是否满足现阶段对桥梁建设的标准进行核验,这是一个科学全面的核验,以及对设计方案中存在的问题进行纠正整改。比如说前期设计没有考虑一些管道设计或者是部件的设计不完善产生的碰撞问题都可以在BIM模型中得到完美的解决和优化,避免实际施工的矛盾问题。
3.5场地规划设计方面
在市政道路桥梁设计中,场地规划是一项尤为重要的内容,直接决定工程施工质量的好坏,应引起设计人员的重视。传统的市政道路设计场地规划主要是依靠人工进行土地测量,得出的数据精准度较低,影响市政道路工程施工质量。使用BIM技术能够极大的提升工程场地划分、测量的精准度,是确保市政道路工程质量的重要保障。应用BIM技术进行市政工程场地划分,能够将较为抽象的平面图形,以立体、可视的形式展现出来,设计人员能够清楚的对工程各个部分的场地划分具有直观、清晰的认知。有利于设计人员提出合理设计与布置场地,优化市政工程设计方案,避免出现多次设计方案的修改,从一定程度上降低工程施工成本,提升企业经济效益。
结语
随着我国的基础设计建设逐步完善,我国建筑行业的主要目标将是道路桥梁的建设,这也将是我国经济发展的重要引擎和重要支撑。引进使用BIM技术会有效提高市政道路桥梁设计的整体施工管理质量,高效地解决道路桥梁工作在施工过程中的问题,为我国的交通行业起到一定的帮助作用。
参考文献
[1]李喜文,张耀斌.简析BIM理念在市政工程设计中的应用探讨以及BIM的重要性[J].中国科技投资,2017(30):35.
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