许伟能
惠州市道路桥梁勘察设计院 516001
摘要：随着社会的发展，我国的桥梁工程建设的发展也有了创新。BIM全称“BuildingInformationModeling”，即建筑信息模型。该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；桥梁工程设计与施工；应用研究
引言
随着技术的不断扩展和革新，新型技术已经融入建设项目中，这有助于提升结构的稳定性，保持长时间的使用，促进经济效益的产出。在桥梁建设过程中，要注重后期的维护工作，尤其是有关加固方面的作业，应当引起重视，其对于桥梁的后续使用效能起到制约的作用。
1基于BIM技术的桥梁工程设计优化
1.1?桥梁工程设计成图形式的优化
在传统时期，受到技术条件与工作理念的限制，桥梁工程设计人员通常会采取人工化、平面化的图纸绘制与图纸检验方式。这样一来，一方面使得设计人员在获取充足的工程数据后，还需要进行繁复、大量的数据整理与手工绘图工作，进而形成大量的时间、人力与材料成本消耗。同时，若设计人员在绘图、检验时处于疲劳或存在疏忽，还可能导致图纸偏误的情况出现，继而降低设计图纸的可靠性与价值性。另一方面，由手工或CAD绘制的平面图纸很难直观体现空间感，相关人员在绘图、用图时，需要立足专业素养进行空间想象，很难对桥梁工程的几何形态、三维结构形成清晰认知。在运用BIM技术进行设计优化后，上述传统问题可得到有效解决。在BIM软件平台当中，会形成有多个“族”，即桥梁建筑物的常见结构部位。同时，在公共网络的支持下，还会有其他设计人员将自己制作的族共享到平台当中。基于此，相关人员将桥梁工程的各项数据输入到BIM软件平台当中，数据便会在多个族的作用下进行协同配置，从而生成三维立体的桥梁建筑物与施工现场模型。
1.2?桥梁工程设计方案调整的优化
在BIM技术的应用背景下，桥梁工程设计人员可直接对已生成的三维模型进行形态检验、冲突排查，并通过数据修改、图块编辑等方式，进行设计成果的直接调整。例如，设计人员可将已设计完成的桥梁工程土建模型与安装模型同步提交、导入到BIM软件平台当中，并启用平台的碰撞检查模块，对同一工程背景下两类专业模型的匹配情况进行排查检验。在模块运行完成后，碰撞检查的结果会自动输出到可视化界面上，并提供出具体细致的报告文本，其内容包括碰撞点总数、硬碰撞点数量、间隙碰撞数量以及碰撞部分的具体点位、图纸编号、处理建议等。在此基础上，设计人员即可根据碰撞检查报告对三维模型的相关参数、结构进行优化调整。其后，对于调整后的三维模型，重复进行碰撞检查与优化调整，直至无碰撞情况存在，即代表图纸方案达到最优状态，不会在桥梁工程的建设过程中出现土建施工与安装施工相冲突的问题。
2BIM技术在桥梁维修加固设计环节的可操作空间
2.1可行性分析
在传统设计环节，想要获取到有关桥梁的信息，需要借助AutoCAD软件绘制图样，但此种软件在使用过程中，只能够给出二维平面图，说明内容也不能准确反映出桥梁的结构特点，工作人员结合二维图像很难在脑海中建构出三维立体效果，因此无法满足直观显示结构基本特征和维修具体部位特点的要求。并且，应用AutoCAD软件绘制二维图像所需要的工序较为复杂，要求多个环节和人员共同配合才能真正管控设计质量，不免会出现一些不必要的失误和计算误差，降低了作业的效率和质量，这表明利用AutoCAD软件完成设计工作不符合高效、高质量的要求，应当积极引入三维立体设计软件，准确表明桥梁结构间的联系和特征。随着技术的不断拓展，人们逐渐认识到运用三维可视化软件的必要性。
目前经济水平呈现上升的趋势，通过自动化的技术才能契合逐渐加重的建设任务，桥梁的设计不仅要满足使用上的要求，更要符合美观等多方面的构想，因此，在此种挑战下，BIM技术的引入势在必行。运用此项技术能够在短时间内完成难度大、规模大的桥梁维修加固设计，对于控制成本和降低损耗起到毋庸置疑的作用，由此可见，为提升作业的精度和效率，应当积极应用BIM技术构建模型，避免因多次返修而带来资源浪费。
2.2具体应用效果
运用BIM技术完成设计工作能够保证多项作业的效率和质量得以提升，由于在设计前期需要制定可研报告和比选方案，以上两项作业中涉及大量信息数据，利用建模工具能够使其参数化，构建出与之对应的模型结构，真实反映出桥梁的结构特征，符合直观性和可视化的要求。经过建模的操作后，需要生成三维漫游动画显示出建设场景，有助于提升施工的精准化程度。因此，BIM技术在具体桥梁加固维修中的应用效果应当细化信息的获取流程，保证能够将反映结构具体特征和效能降低的位置，通过输入数据和具体信息等，将其保存到模型中，能够起到存储的作用，便于在检验阶段准确核对相应操作的科学程度。
3BIM技术在桥梁施工中的相关应用
3.1BIM技术可以在桥梁建设中实现多角度协作应用
桥梁工程建设包括了较多方面的参与者。因此，需要各方之间的沟通与协调，这样的话会在很大程度上减小效率，这就会影响整个建设项目的建设进度和投资费用。BIM能够通过集成建筑项目管理系统、大数据和云计算等新兴技术进行多边协作，及时整合出各种信息以及相关数据，实现多元化的协同作用，以完成对大数据的高效导出和分析。通过使用BIM技术，可以提高利用率和工程统计的效率以及准确性，为项目管理决策提供了思路，除此之外，还为项目物料的采购和准备提供了依据，实现成本控制的目标，而且还可以科学合理的管理项目的进度。
3.2BIM技术在桥梁施工中的综合优化内容
桥梁建设项目具有许多复杂的结构内容，因此，对于工程材料成本以及相关管理人员来说需要有一个动态化的管理。通过将BIM技术集成到桥梁施工中，可以在施工的每个阶段建立分开的控制模型，包括信息搜索和4D材料管理，以显示每个施工环节的实际材料数量和成本。通过使用4D进度管理等，可以实现桥梁施工计划的顺利进行与施工微管理的优化。例如，对于施工提前或者是施工延迟的情况来说，可以使用不同亮度的彩色屏幕作为警告。大多数施工环境位于比较偏远的地区或山区，BIM技术可以模拟桥梁施工区域的地形和地质特征，科学合理的选择出站点以及吊装设备。在施工过程中，BIM可以传递桥梁的特定尺寸，将原始2D施工图的施工过程转换为3D模型，并以数字方式表示桥梁的组成部分。在施工过程中可以方便地查阅实际的工程数据和实时模型信息，并精确地控制在施工现场使用的材料成本。
3.3BIM技术对于桥梁施工中的安全问题的意义
BIM技术通过模拟桥梁施工中关键而苛刻的工程实施过程来降低安全风险。例如，在码头和码头吊装施工中，在高空安全危险区的工作时，模板具有一定的自由摆动幅度，BIM技术的仿真可以确定危险区的特定范围，然后调整原始设计，重新调整三脚架支架平台的宽度，来确保施工员工安全。在建造大型CFST拱桥期间，BIM通过仿真建立了刚性骨架模型图，模拟了具有复杂空间关系和三维图形的连杆数量，并预览了钢筋的位置。初略一看，安装效果明显，但是容易发现严重的位置冲突，需要及时调整和更改设计计划，并进行多次仿真，直到结果合理可行为止。除此之外，现场专业技术人员可以通过手机将日常结构施工、安全维护和其他信息上传到BIM信息管理平台，并增加每个特定组件的详细信息以创建用于桥梁施工的声音云文件，通过BIM平台对工程质量和安全管理机制进行直接了解，可以帮助施工方更好地发现问题并进行故障排除。
结语
综上所述，通过利用BIM技术能够推进桥梁设计工作，完善有关可视化图样设定方面的内容。由于此项技术已经广泛应用于实际施工设计环节，由此表明其在桥梁设计阶段起到了一定的积极作用，相关人员要深度研究此项技术可作用的空间，并给出具体的优化意见。
参考文献
[1]葛飞,方圆.BIM技术在桥梁维修加固设计中的应用[J].智能城市,2019,524:185-186.
[2]闫振海.桥梁建设期BIM技术研究[D].交通运输部公路科学研究所,2017.