BIM技术在桥梁设计与施工中的应用探索

BIM技术在桥梁设计与施工中的应用探索

张青飞

山东通达路桥规划设计有限公司山东烟台264000

摘要：随着我国社会经济快速发展，现阶段大型桥梁工程施工项目数量在不断提高，而桥梁施工与周围环境具有密切的联系，从而导致桥梁工程施工自身也具备复杂性的特点。我国现阶段在对大型桥梁工程设计的过程，依然采取传统设计方式，在这样的情况下，就导致设计中出现问题不易发现，这样不仅会对施工效率和成本造成影响，还会对建筑工程施工的安全性造成影响。而为了促使桥梁工程高质量顺利完成，在进行桥梁设计与施工过程中应用BIM技术至关重要。对此，文章将对BIM技术在桥梁设计与施工中的应用进行全面的分析。

关键词：BIM技术；桥梁设计；工程施工；应用分析

引言

随着我国社会经济的快速发展，建筑行业的发展速度也在不断提高，而桥梁施工与建筑行业的发展具有密切的联系，BIM技术也在其中得到了广泛运用和推广，在这样的情况下个，就能够进一步提高桥梁设计和施工的整体效率。对于BIM技术来说，是一项以数据为基础的发展技术，能够将整个桥梁项目施工的信息进行整理和统一，并对桥梁施工中的特点进一步分析和研究，确保能够为大型工程施工奠定一个坚实的基础。

一、BIM设计技术的特点以及应用于桥梁设计环节的意义分析

（一）BIM设计技术的特点分析

目前，BIM在欧美发达国家正在迅速推广使用，很多国家都发布了相应的BIM实施标准。国内BIM的应用主要在建筑领域，并已取得一定成效。BIM是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。BIM具有单一工程数据源，可解决分布式、异构过程数据之间的一致性和全局共享问题。一般具有以下特点：第一，模型信息的完备性：对工程结构进行3D几何信息和逻辑关系的描述，包括构件名称、结构类型、建筑材料，构件之间的工程逻辑关系等[1]。第二，模型信息的关联性：信息模型中的对象是可识别且相互关联的，系统能够对模型的信息进行统计和分析，并生成相应的图表。如果模型中的某个构件发生变化，与之相关联的所有构件都会随之更新，以保证模型的逻辑关系。第三，模型信息的一致性：建筑结构的同一信息无需重复输入，且信息模型能够自动演化，在3D信息模型中进行修改，二维工程图中也随之修改，只需对工程图中的仅有的标示进行修改，避免了工程图前后信息不一致的错误。

（二）桥梁设计过程中应用BIM技术的意义

BIM被应用在桥梁设计和施工中时，传统的二维和三维设计理念就被颠覆了。在应用BIM软件系统时，首先进行工程结构的三维设计，将常用构件模型化、模块化（例如标准跨径梁板、标准型号支座、标准型号伸缩缝、标准化的栏杆等等），然后将绘制的二维工程图与各模型相匹配以便于实时图纸的输出，在以后的设计当中，就不再需要绘图构建了。一般桥梁的设计中，由下部结构计算绘图软件与BIM技术结合，可以直接生成三维图形，在下部结构三维模形图的基础上继续以搭积木的方式完成整座桥梁的三维构建。在设计过程中，不仅能看到立体的三维模型，还可以解读到结构名称、生产方法、构建逻辑关系等详细情况。BIM在设计中协同非常简单，因为所有设计人员会在三维信息模型中进行设计，这个三维信息模型是被共享的，它包含有整个工程的设计内容。在应用BIM技术时，可以随时查看其他设计人员的实时动态，如果发现有冲突的部分，能够及时将自己的设计进行调整，并将修改内容反馈给相关同事，并不需要口头交接工作，不仅加强了信息传递的准确性和完整性，又使设计效率大大提高。BIM可以更快捷地对设计进行修改，比如某个构建没有发生原则性变化，那么设计人员只需要对三维模型进行局部修改。在对构建设计进行修改时，修改结果、相关标示在每一个工程图中都有更新，因此BIM技术修改快捷，效率很高。

二、BIM技术在桥梁工程施工中的应用

（一）前期桥梁工程规划阶段的应用

对于BIM技术来说，与传统工程建筑施工相比较来说，在实际应用BIM技术的过程中，能够将施工规划方案开展实体建模的功能，这样就能够将设计方案，通过可视化的形式体现出来，从而确保能够对建筑工程施工方案全面评估和完善。另外，还能够依照BIM技术模型的工程量技术对其进行统计和整理，将大概投资进行预算和评估，然后将工程数据传递工作进行完善和创新，最终为施工企业的发展奠定一个坚实的基础[2]。

（二）桥梁工程设计阶段的应用

依照相关调查数据显示，我国当前在开展桥梁工程施工的过程中，还是依旧采取二维图纸设计的方式，在这样的情况下，就会提高整体工作的难度。而如果采取BIM技术，其自身的思想主要是通过参数化的工程数据模型作为基础的发展，并且还需要将模型进行全面改善和创新，从而进一步实现设计工作顺利完成的目标。另外，对于BIM技术的信息模型来说，能够为设计工作奠定一个坚实的基础，从而为各个部门之间创造一个沟通和互动的平台。除此之外，在实际应用BIM技术的过程中，还能够为结构优化设计和图纸拓展以及交互式设计工作奠定一个最坚实的基础。

（三）桥梁工程施工阶段的应用

第一，数字化施工。在实际应用BIM技术的过程中，能够进一步实现桥梁工程的数字化施工目标，所以，在这样的情况下，就需要采取信息化平台的方式，将建筑工程施工的各方面信息进行统一和整理，还能够将建筑工程施工的现场状况和地质情况以及整体设计流程进行立体化的模拟，从而进一步促使各个施工部门之间的沟通。第二，对于设计工作和施工人员来说，能够通过交互式的平台，并采取先进化的施工技术和措施，确保能够对建筑工程施工的整个过程采取可视化三维模式的模拟，还需要对工程结构较复杂的设计工作进行分析和研究，从而进一步确保设计工作具备合理性的特点。另外，在实际运用BIM技术的过程中，还能够采取4D模拟的形式，并对桥梁工程整个施工流程进行科学合理的规划，从而进一步确保能够整体施工环节和管理现象全面监督和优化。

（四）2BIM的设计方法

首先，准备工作：此工作没有桥梁单位提供的三维BIM模型，设计人员必须根据主塔结构图纸绘制出三维BIM模型，工作量非常大。其次，安设支架：安设好模板的中心线和定位线，然后分析模板系统、下横梁底面的逻辑关系；安设好分配梁的中心线，并确定分配梁、模板底面的逻辑关系；安设好钢桁梁的骨架线，确定钢桁梁、分配梁之间的逻辑关系；安设好钢管支柱从上而下各节段的轴线，最后确定钢管、钢桁梁和承台预埋件的逻辑关系，施工中所有的杆件命名不可重复。最后，具体设计：结构布置完毕后，将模型信息上传到三维信息模型中。首先，相关的设计人员根据相应部分进行分工设计，设计时注意适时保存设计数据，以便其他同事获取到最新的修改信息，迅速对自己的部分做出修改。当三维BIM模型设计完成后，工程中的各部件或零件也要尽早出图。

结论

简而言之，对于BIM技术来说，在桥梁工程设计和规划中应用的过程中，能够有效提高施工设计的整体效率，这样不仅能够为工作人员提供一个良好的发展平台，还能够进一步提升整体施工的管理效率。另外，还能够将传统管理形式进行改善和创新，在这样的情况下，就能够进一步突进BIM技术的大力发展，最终保障BIM技术能够在桥梁设计工作中广泛推广和运用。

参考文献

[1]马永嘉.BIM技术在桥梁工程设计施工中的应用[J].工程建设与设计,2017(20):114-115.

[2]白栋，BIM技术在桥梁施工设计中的应用探索[J].建筑知识，2017,37（08）：48--49.