公路项目设计阶段 BIM技术实践分析

公路项目设计阶段 BIM技术实践分析

崔巍

榆林市公路勘察设计院 陕西省榆林市 719000

摘要：新时期公路桥梁建设下BIM技术应用实现了全寿命周期的动态化管理，BIM技术通过建模的方式能够将公路桥梁工程完全信息化，以提高公路桥梁设计、施工的整体水平，这也为我国公路桥梁事业发展奠定了稳定基础。文章主要对BIM技术概念有有合适进行分析，并探讨公路桥梁项目设计阶段BIM技术的应用。

关键词：BIM技术；公路设计；项目设计

引言

BIM技术在公路行业应用较晚,技术应用尚不成熟,设计人员对于BIM技术掌握程度不足,还不能做到真正意义上的BIM 正向设计,大部分还停留在翻模阶段。主要应用停留在碰撞检查、方案优化、可视化方案展示等,BIM 翻模需要依靠CAD二维图纸,这就对设计人员造成了负担,也不符合BIM技术应用来提高设计效率的意义。BIM正向设计应该在三维环境下进行,从方案设计阶段至交付成果完全由BIM技术实现,不涉及任何的二维图纸,即BIM的初衷,设计信息参数化、方案优化、协同作业、自动出图、图纸与模型相结合、同步优化,这才是理想的BIM正向设计。

1BIM技术概念

BIM即建筑信息模型,是一种建筑全生命周期的业务流程,是建筑数据在设计、建设和运营过程中的应用,项目不同参与方通过一个平台进行操作并共享信息,以对软件为工具集成应用,各自发挥长处和作用的应用过程。随着我国相关部门对BIM技术研究的深入,以及基于BIM技术的软件平台功能不断完善,BIM技术应用于实施已经在我国逐渐开展。2017年7月,我国住房和城乡建设部颁布的《建筑信息模型施工应用标准》,对BIM的定义为:在建设工程及设施全生命期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称。BIM可通过数字化技术,在计算机建立一座数字工程实体则提供了一个完整的、具有逻辑映射关系的工程信息库,从而为工程设计提供更优质的服务。

2BIM技术在公路桥梁设计中应用优势

2.1提升工程数据计算精准度

在公路桥梁工程设计环节应用BIM技术，能够将公路桥梁工程信息清晰、全面的展示在三维模型之上，方便技术人员将整合信息与公路桥梁工程实际信息进行对比，及时找出工程设计方案中的不足之处，完善设计方案，避免在实际施工时出现工程事故，能够有效规避工程施工风险，提升公路桥梁工程施工整体安全性。BIM技术应用在公路桥梁工程设计之中，通过计算机技术、大数据与专业人工对信息数据的筛选，能够有效提升工程数据信息获取精准性，同时也提高了公路桥梁工程数据信息获取效率，为编制科学合理的公路桥梁工程设计提供了强有力的数据支持。

2.2可视化

公路桥梁设计是一项十分复杂的工作,设计中会涉及大量的参数、数据,数据多、计算量大是设计的显著特点,设计人员不仅要必须要考虑到方方面面的因素,而且要站在整体的视角去考虑整个设计方案的合理性,这对于设计人员而言是非常困难的。通过运用BIM技术,可以构建建筑物的三维模型,从而实现模型可视化,即“所见即所得”。其成果不仅可以应用于报表的生成和效果图的展示,也可使得项目设计、建造、运营过程中的沟通、决策、讨论都可以在可视化状态下进行,实现真正的所见即所得。

2.3沟通的实效性和合作的精诚化

在现代公路桥梁工程引入BIM技术后，能够有效解决传统技术与公路桥梁设计之间的沟通滞后性，能够避免出现问题再解决，还减少重复设计的次数，避免了设计冲突问题的出现。建立数字化系统模型，能够让公路桥梁工程建设高质量，高效率的进行设计，把所有的施工设计问题提前在计算机上进行一一检查和排除，是利用现代化技术的一项重要突破，通过协同操作平台，把整个项目的设计过程都聚于这一平台上，充分发挥了该项技术能够实现合作的精诚化，为相关公路桥梁工程设计者提供了便利。模型与现实的相互连通，也能够让公路桥梁工程设计效率和质量不同程度上得到了提升。

3BIM技术在公路桥梁设计中的应用

3.1基于BIM技术搭建协同设计平台

BIM模型的基础数据是激光扫描、航测遥感、无人机倾斜摄影等先进的测量技术，环境模型则以协形同平台建立。通过自主研发的BIM设计软件，专业设计人员会根据数字化勘察设计成果进行设计，得出设计数据并生成公路桥梁方案的BIM模型，最后需要以协同平台为依托，组装融合环境模型与BIM模型，从而得到有大场景的BIM模型。依托公路桥梁专业设计人员的工作，各专业设计人员则需要以整体模型为基准，结合自己的专业特点，验证公路桥梁方案是否合理可行，并且还要完成模型协同处理与推送各设计专业衔接问题的信息等工作。为了防止数据不同带来的失误，需要以协同平台为依托，保证各参与专业数据源的惟一性。与此同时，各专业设计人员还要依托BIM协同平台进行确认，然后才能把数字化成果传递给下一阶段，最终保证设计信息传递无误。

3.2多专业协同

在三维设计环境中，通过将各专业的方案模型进行组装，可以直观了解各专业方案之间的关系，设计过程中也可以对其他专业的方案数据进行直接读取、调用，这在二维设计环境中是难以实现的。在时间维度上，道路设计方案与这些专业存在反复配合协调的迭代优化过程，多专业之间的方案修改与变更并不同步，容易在将多个专业不同阶段和深度的方案进行组合时出现误差。在BIM设计环境中，通过协同管理平台，可以将各专业模型通过参考的方式组装在一起，各专业设计人员对自身专业设计内容进行修改后，新方案将自动覆盖平台中原来的数据文件，使其他专业可以参考最新的方案进行设计，以此保证多专业协同工作时在时间上的一致性。

3.3道路工程量及横断面

CIVIL3D软件可以通过断面法及曲面法来计算工程量，断面法的优点是便于在图纸上进行表达，但是精确度不高，尤其是在地形复杂的情况下误差将会进一步加大;曲面法的优点就是计算准确，但是在图纸表达上不够一目了然。两种工程量计算方式可以根据需要进行选择。CIVIL3D可以根据不同的材质分别计算工程量并输出表格，其中的材质和在进行道路装配中不同的结构层对应，因此，可以通过软件计算出任意段落中任何一个工程内容的工程量包含土石方、路面结构层、排水沟等的工程量。如果将地勘数据导入软件并创建三维地质模型，软件可以直接怼不同类型的土壤进行方量计算统计，在此数据的基础上可以进一步的自动进行土方调配分析，此项功能可以为项目施工过程中的施工顺序及土方调配安排提供强有力的支持。横断面图是施工阶段重要的设计文件，CIVIL3D可以根据设置好的图形模板导出任意桩号的横断面施工图，并根据设置好的标注栏集自动进行各项参数的标注，大大的提高了出图的速度。同时CIVIL3D软件的自动更新功能可以实现在编辑原地面数据、线路几何、纵断面等数据时，横断面图自动进行更新。

3.4自动生成施工平面图

在精确建模的基础上,用Revit建模生成的平立图完全对得起来,图面质量受人的因素影响很小,而对建筑和CAD绘图理解不深的设计师画的平立图可能有很多地方不交接。利用BIM模型可直接输出各种图纸,快捷准确,直接出图,极大的提高了设计效率。Autodesk®Revit®系列软件构建于Revit平台之上是完整的、针对特定专业的建筑设计和文档系统,支持所有阶段的设计和施工图纸。

结语

综上所述，在BIM技术的起步阶段，难免会遇到艰难的探索和改进，但正是相关人员的逐步攻关才使BIM技术向着成熟的方向迈进。从当前来看BIM技术在公路桥梁设计中取得了不错的成绩，也强化了传统设计的不足，能够有助于BIM技术下公路桥梁三维表达方式的发展。

参考文献

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[2]蒋科.BIM技术在公路工程设计阶段中的应用技巧[J].公路交通技术,2018,34(2):17-21.

[3]杜博英，闫向阳，何涛，等．高速公路全产业链BIM技术架构及应用[J]．中国公路，2017(11):134-137．