BIM技术条件下的市政道路桥梁设计研究张辉

BIM技术条件下的市政道路桥梁设计研究张辉

张辉

资阳市雁江区城东新区管理委员会四川资阳641300

摘要：现代化的市政道路桥梁项目对工程设计、工程造价、施工模式等都提出了更高要求。BIM技术以其5D建模方式能够从时间和资金投入等多个维度对工程进行全方位模拟建造，有助于优化市政道路桥梁工程建设方案，在提升设计精度的同时又大大降低了技术人员的工作量。本文基于对BIM技术显著优势的分析，提出了一些BIM条件下市政道路桥梁设计的策略，通过论述证明其具有一定实用价值。

关键词：BIM；市政道路；市政桥梁；设计研究

市政道路与桥梁在社会城市化进程中扮演着极为重要的角色，是构建城市庞大交通网络的基本骨架。当前，随着人口增加，人们对交通有了更高的需求，如何改进优化市政道路桥梁的设计成为了工程技术人员面临的新挑战。传统的2D建模方式缺乏对建筑信息更为全面的表达，且容易造成数据遗漏不利于技术人员进行更为全面的工程设计。BIM技术借助于先进的计算机信息技术能够以3D建模方式更为直观的模拟工程结构，并系统的对整个工程的人力费用、材料损耗、时间花费等信息进行科学预判，从而使工程设计更为快捷有效，是未来中长期市政道路桥梁建设领域必不可少的工具。基于此，BIM技术的应用设计成为了目前工程领域的一个研究热点。

一、BIM技术特点

第一，BIM技术利用先进的计算机技术实现道路桥梁的数字化建模，对工程结构各个角落的设计合理性都可以进行细致的仿真分析，使得模型比传统的纸质作图更具有可视化、系统化、精细化等优势，有利于技术人员更加科学合理便捷的对工程结构进行前期设计优化，进而节省了大量的工作量，减轻了设计难度。第二，BIM技术在实现三维可视化的同时发展出了更高的维度，建设时间与资金预算维度的融入使的BIM技术具备了更为强大的5D功能，在工程设计过程中，技术人员能够以最贴近实际的仿真模式对工程结构各个环节的建造工期与资金花费进行计算，使设计通过量化直观的展现工程的合理性，为前期的准备工作顺利进行打下了基础，有助于企业创造更高的经济效益。第三，BIM技术的应用，压缩了设计部门的规模，缩减了人力资源的投入。同时，还为各领域的技术人才提供了信息共享，交流学习的平台，有助于提升工程建设领域的整体实力。

二、BIM应用于市政道路桥梁的设计研究

（一）场地规划分析

施工用地规划包括工作空间布置、交通流规避、减少管路破坏等方面，对提升市政道路桥梁设计的合理性，降低施工成本具有重要的作用。传统的施工用地规划设计依靠大量的勘探人员通过实地测绘，构建数据图进行规划，这种方式不仅耗时耗力影响工程进度，而且数据的精度也无法保证。BIM技术则可以很好地解决这类问题，具体设计有以下几个方面。第一，BIM技术可以实现对施工用地周边环境的三维数字重构，以最大的相似度还原地貌特征、建筑格局等信息。技术人员依据工程需求对施工用地进行合理的划分，同时随着工程的进行对施工空间的转移进行优化布置，最大程度的降低施工设施重新布置的次数从而节约施工成本缩短工程时间。第二，利用BIM技术的数字化特性，详细标注出施工区域地下管路布置情况，制定出合理的施工路线，进而减少不必要的人力物力浪费，防止施工过程对周边设施造成损坏。第三，BIM技术提供了城市道路交通流量信息，技术人员在道路施工设计过程中可以根据实际情况评估人流车流信息，从而更加合理的布置道路建设方案，使项目获得最佳的经济效益。图1所示为桥梁与周边环境BIM模拟三维图像。

图1桥梁BIM模型

（二）设计内容细化

市政道路建设过程，需要对工程区域内的管线布置方式、尺寸大小等进行精确设计。BIM技术在具体应用于细化设计内容时可以采取以下方式。第一，基于BIM技术，建立目标模型，模拟出施工完成后工程区域内各类管线的布置，通过动态分析判断其设计合理性。第二，基于BIM技术的市政道路模拟建设应当结合实际交通情况优化设计，例如，根据地区实际的24小时车流量变化对道路拥堵情况进行动态模拟，对道路宽度、车道数目、潮汐车道选择、单行道规划、路口信号灯变化频率等方面进行优化调整，进而实现市政道路设计的合理，如图2所示。第三，通过模拟施工过程正确把握工程施工顺序，防止实际作业时因临时调整施工进度造成的资金浪费。同时，利用BIM的仿真技术模拟管线碰撞实验，如果出现质量问题，应及时调整管线的选材、管径、填埋位置等内容。第四，在运用BIM技术设计市政道路桥梁工程时，对模拟完成后的数据信息进行精确的量化处理，同时交由相关部门妥善保管，在工程建设实际阶段，将这些数据包括用材的加工尺寸，材料交给合作厂家进行定量定质生产，以减少施工过程中原材料的浪费，进而节省成本资金投入，提升施工效率。

图2管线BIM模型

（三）景观设计

BIM技术强大的模拟仿真能力可以还可以被用于桥梁结构与道路周边美化设计。首先，BIM作为一种基于数据分析的计算机软件平台，建立的模型可以直观的表现出其空间结构，工程设计更具有开放性。工程施工技术人员可以与跨领域专业人才进行交流合作，例如：园林景观设计师可以在工程合理性的前提下对实体结构中绿化内容的细节进行设计（如图3所示），通过合理规划让项目在完工后可以与周边生态环境更加和谐，增加其附带价值。打破传统设计理念有助于提升美化城市面貌提升市政桥梁工程的设计空间，激发技术人员的创新能力。

图3BIM景观设计

（四）信息共享

现代BIM技术为广大从业人员提供了一个共享的信息合作平台，因此，技术人员应当加强同行之间的交流合作，借助BIM将大量在工程实践过程中积累的施工经验进行网络共享实现共同开发，不仅能够为工程建设问题提供更多的决策方法、提高施工效率、更有利于全面提升市政道路桥梁设计的水平。

三、结论

综上所述，现代BIM技术的应用为市政道路桥梁设计的工作带来了更多便利，以系统的数字建模技术成倍提高了工程设计效率。因此，在未来市政工程领域，进一步加强对BIM技术的应用研究有助于为企业培养大批能力出色的技术人才提升企业经济效益，也能使市政工程行业更加科学快速的发展，从而建设出更多高质量的工程项目。

参考文献

[1]罗浩.BIM技术助推市政道路桥梁施工新机遇[J].工程建设与设计,2019(09):174-175+298.

[2]刘乾.BIM技术条件下的市政道路桥梁设计研究[J].四川水泥,2019(01):34.

[3]李世军,孙小蒙,张高亮,张振德,韦明明.论BIM技术助推市政道路桥梁施工新机遇[J].中国住宅设施,2018(12):44-45.