李传宇
十堰市规划设计院 湖北十堰 442000
摘要：BIM技术在工程建模、施工现场模拟等多个方面具有显著优势，在市政道路桥梁设计中具有较大的应用价值。本文首先说明BIM技术的优势特色，随后从四个方面说明道路桥梁设计中应用BIM技术的路径和方式。
关键词：BIM；市政道路；桥梁设计
引言：市政道路桥梁设计相对复杂，对于工程设计体系是严峻的考验。BIM技术在工程设计领域逐步表现出无可比拟的优势，与道路桥梁设计的诸多需求相吻合，因此有必要分析应用BIM技术的优势和路径。
一、BIM技术优势
1．缩小成本规模。市政道路桥梁成本的重要来源之一是工程量计算，传统工程体系中需要在工程量计算领域投入大量资源，造成工程成本居高不下。应用BIM技术可以建立道路桥梁工程完整的参数体系，在道路桥梁的设计预算、施工管理等各个阶段的都可以快速调用来自BIM平台的参数信息，提升设计预算的精度并控制成本。在计算工程量时同样可以利用到丰富的参数资源，进而保证道路桥梁工程量计算结果精准，同时有效降低工程量计算中的各项开销，在保证道路桥梁社会效益的同时，提升工程承建方的经济效益。
2．提升设计精度。道路桥梁工程质量关键在设计，完整的道路桥梁工程体系涉及到地下管线、管廊、选址等多个环节，其中一个环节设计精度不当，则会直接降低道路桥梁工程质量。应用BIM技术可以实现道路桥梁工程全过程的精准设计效果，在各个设计环节利用BIM技术的3D建模、现实模拟等技术，对管廊设计、选址设计等阶段进行模拟，并尽量靠近设计成果的最优解，进而保证道路桥梁工程整体设计的精度。
二、桥梁设计应用研究
1．规划设计。道路选址多见于新建道路桥梁设计场景中，首要步骤是选择合适的道路桥梁地址。选址在市政道路桥梁设计工作中起到决定性作用，如果做好选址工作意味着市政道路桥梁的根本价值得到保证，对于市政道路桥梁的质量也有很大作用。高质量的工作选址必然意味着严密精准的现场勘查工作，技术人员在市政道路桥梁施工现场开展勘察工作后获取辅助于选址工作的数据信息；由于道路桥梁施工现场环境多变，人工现场勘查并不能妥善处理多变性因素，对于工程现场勘查的精准度和质量都会产生不利影响，由此出现的勘查误差则会对后续设计工作产生一定的误导效应。
BIM技术的应用则为道路桥梁选址工作提供很多帮助，利用BIM技术提供的功能可以建立精度较高的道路桥梁规划，对道路桥梁周围环境中的主要因素进行精准提炼，并通过建模功能表现模拟效果，为技术人员初步掌握实地情况奠定基础。BIM技术最大的作用在于降低传统设计工作占比，帮助道路桥梁施工人员合理掌握施工进程。通过软件建模可以实现精准的建模效果，道路桥梁信息在BIM环境内可以被精准传递，大幅度提升设计效率。道路桥梁施工涉及到路桥结构制作、安装等多个环节，利用BIM模型可以模拟混凝土浇筑等多个施工阶段，在场地转换过程中也可以应用BIM技术，适应道路桥梁施工现场复杂的环境。发挥BIM技术的现场勘测作用达到高水平的策划目标，例如提升标高系统的精准度。利用BIM技术进行方格网导入操作，提升道路桥梁工程标高设计的精准度，有效控制土方石的挖掘量。BIM技术充分体现智能化理念，例如在智能交通体系中利用BIM技术达到监控道路桥梁车流量的效果，进而为道路评级提供更多的参考，同时精准表示设计的标准，降低道路桥梁设计不确定因素的消极影响。道路桥梁的选址还需要结合周围环境，开展配套的景观设计时需要保持两者之间的一致性，尤其要发挥景观设计在调节视觉、保护生态方面的作用，降低工程对周边环境可能造成的生态破坏效应。在建立景观设计方案前可以利用BIM技术结合周围环境进行模拟，以可视化的效果辅助道路桥梁景观设计。
2．工程量统计。
市政道路桥梁工程规模较大，由于施工任务需要分为多个阶段落实，意味着拥有大批量的分项工程；另一方面要保证各个分享工程之间的同步性，统计道路桥梁工程量自然是必不可少。人力计算方式固然鞭长莫及，引入BIM技术则为统计道路桥梁工程量提供了有效手段。BIM技术的重要功能之一就是批量计算工程量，实现道路桥梁工程计算清单化的效应，当前很多工程量计算软件事实上都利用到BIM技术。这些软件通过整合BIM技术实现工程量计算中的模型匹配效果，在此基础上对道路桥梁工程数据进行精准测量，真正实现清单管理模式与工程统计的融合。例如市政道路桥梁工程需要大量混凝土构件，通过BIM技术可以实现快速计算混凝土构件使用量的效果，帮助计量人员在较短时间内完成道路桥梁工程定量效果。坐标高程计算是道路桥梁工程量计算的关键环节，高程计算需要利用的数据信息在施工图纸中并不会完整清晰的体现，很多情况下需要技术人员开展放样工作并开展计算，工程量计算任务非常庞大，计算结果精度控制效果不佳。市政道路桥梁匝道走向非常复杂，高程变化现象明显，客观上带来高程计算难度。基于BIM技术开发的算量软件实现对道路桥梁工程控制点详细数据的抓取功能，根据精准的坐标数据信息进行放样处理，有效消除人工计算带来的诸多不确定因素。利用3D建模软件可以调整道路桥梁施工中的松散系数数据，并由此计算得到土方量；对于道路桥梁工程的边沟、基层等结构的土方量计算也可以采用相同的方式。
3．地下管线设计。市政道路桥梁工程体系的一大难点在于处理地下管线设施，道路桥梁工程包含大量地下施工环节，对于现有市政地下管线体系造成一定影响，做好管线协调工作很有必要。在地下管线设计环节中需要妥善处理高程、方位等多种因素。应用BIM技术可以完整收集施工区域以及周围区域的全部市政管线资料，从而掌握施工区域内地下管线的走向、布局、大小和类型，为制定道路桥梁工程方案提供有效依据。BIM技术的测绘功能也可以服务于市政道路桥梁工程，利用3D建模技术实现对道路桥梁工程的模拟建模效果，根据建模结果对施工计划进行验证。利用BIM技术建模时要注意一定的次序，最大限度保证建模的合理性并减少后期修改工作量。根据BIM建模成果开展碰撞检测，将碰撞检测后的结果形成为完整的报告。利用BIM技术测量地下管线尺寸，为制造地下管线配件提供充足的数据参考；同时形成制作地下管线配件的统一标准，提升管线配件的合理性。
4．管廊设计。道路桥梁工程的使用寿命与管廊设计效果关系密切，在管廊设计中可以发挥BIM技术的优势。在设计管廊走向时，利用BIM技术实现对管廊走向的建模效果，并由此建立管廊施工的图纸资料，保证道路桥梁管廊施工的正确节奏。管廊施工过程中可以利用BIM技术的3D建模模式模拟预制构件的参数和用量，为道路桥梁工程使用配置构件提供切实可行的意见，并为拼接构件提供精确的指导，在此基础上开展拼装吊装工作。管廊设计阶段涉及到较多的技术交接任务，在实际施工中大量应用移动终端设备。这里使用的移动终端设备整合BIM技术的可视化功能，管理人员可以对管廊施工的实际情况进行实时监督，保证管廊施工以及其他施工环节按照既定的设计施工标准如期开展，保证道路桥梁管廊设计质量并为其他工程推进奠定基础。
结束语：BIM技术已经成为道路桥梁设计中不可或缺的技术手段之一，也是道路桥梁设计质量的重要保证。BIM技术体系仍处于不断发展完善阶段，意味着在道路桥梁设计领域还有更大的应用空间，因此需要建立对BIM技术的正确认识。
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