BIM技术在公路桥梁施工中的应用技术

 BIM技术在公路桥梁施工中的应用技术

黄绪强,邵庆双

中国建筑土木建设有限公司 山东济南 250000

摘要：建筑信息模型(BIM)是一种桥梁信息应用技术，它融合了现代计算和计算技术，使用数字技术存储和传输桥梁结构和结构特征，并以可视方式以三维方式传递设计、施工、维护、运营管理和项目共享信息BIM技术在桥梁工程领域较为成熟，但正在桥梁工程领域发展。2010年，一些学者推出了基于BIM的桥梁项目生命周期管理框架，详细讨论了BIM技术在桥梁项目中的四个领域的应用前景:快速建模、施工管理、工期监控和成本分析预测。基于此，本篇文章对BIM技术在公路桥梁施工中的应用技术进行研究，以供参考。

关键词：BIM技术；公路桥梁施工；应用技术

引言

建筑信息模型BIM，是根据桥梁工程、建设项目的相应信息数据在电脑中使用信息化方式建立桥梁模型的工具，它可以通过数字信息模拟实际的环境，最后通过屏幕以三维动画的形式展现出来。桥梁专业与桥梁专业有所区别，桥梁设计师兼顾结构与美学，既是严谨的工程师，又是浪漫的艺术家。所以在设计阶段有巨大的工作量。设计时对有限元计算模型的调整优化需要实际展现在图纸设计中，这个精雕细琢的过程需要反复推敲，经常需要花费大量的时间，实际上效率较低。如果能够在一个协同设计的BIM模型上统一设计，修改调整后，均可通过该模型自动出图，将大大提高设计效率、降低成本、提高质量。

1BIM技术

BIM技术的全称是桥梁信息模型，是利用计算机技术将实体桥梁数字化，全部转成数字信息，在桥梁工程设计阶段一直到工程竣工完成，都可以利用BIM技术来进行设计和管理。在实际应用中，通过BIM技术中的三维技术来对设计图进行同步，可以发现设计中一些不合理的地方，进而可以在施工之前进行修改，以提高设计的质量。并且BIM技术还具有信息化以及可视化等特性，可以对施工管理流程进行快速控制，并且保障沟通的效果，进而最终使桥梁施工实现智能化、精细化管理。另外，BIM技术应用时，还具有真实性和精确化等特性，进一步提高了桥梁施工安全性。通过应用BIM技术，利用其三维技术结合桥梁工程项目实际情况，收集相关信息数据，来完成桥梁物的数值模拟设计，进一步提高了桥梁行业的科技含量，并且还有效地推动了其他相关产业的发展。

2桥梁工程设计现状

桥梁是公路运输领域的一个组成部分，在这方面发挥着重要作用。近年来，中国公路桥梁的数量和里程逐年增加，根据运输交通部的统计，2020年中国公路桥梁数量达到912 800座，比2019年增加34 500座，表明中国仍有巨大的发展潜力随着经济的发展和技术的进步，桥梁建设的质量和寿命都变得更加苛刻。但是，存在设计效率低下和施工管理困难等问题，设计作为整个项目的初始阶段通常需要概念设计、平面设计、初步设计阶段、初步设计和施工图纸设计，传统桥梁设计以CAD图纸为基础，不利于 在数据分析和计算机化管理中，很难控制精细设计的质量，复制工作很难简化，因此设计质量差，生产效率低下。 因此，在我国桥梁建设中，为了实现信息化和数字化发展目标，解决传统桥梁设计过程中存在的问题，优化和完善桥梁设计过程，利用BIM技术实现数字化信息设计系统，以便BIM模型在桥梁工程中的应用逐渐从施工阶段扩展到上游设计阶段，BIM参数化模型随着设计效率要求的提高而扩展。重点是将直接设计和BIM建模集成到当前行业中。此设计方法简化了桥梁设计过程，直接提供了用于指导施工的图形，并提供了所有桥梁图形输出的标准化演示，从而在一定程度上提高了设计效率。

3BIM技术在公路桥梁施工中的应用技术

3.1可视化设计与引用

（1）模型漫游：将BIM模型进行整体渲染，制作漫游动画，同时以模型的漫游动画为基础制作项目简介视频，用于讲解项目、宣传项目形象。（2）方案优化：用模型布置施工机械的模拟空间，来验证场地布设、施工路径选择可行性与准确性，避免塔吊对后续施工造成影响。（3）视频交底：利用施工技术方案交底视频技术交底，可将晦涩的技术语言直接用BIM模型进行演示，能有效地将施工技术通过三维模型传递给施工人员，确保施工计划有序执行。

3.2深化设计与应用

布置锚碇锚体大体积混凝土冷却管时，没有给出详细施工图，用BIM进行深化设计，辅助施工方案编制，指导现场施工；桥塔人孔可提高桥塔模型的精确度，得出每项施工中的精确数据，对现场施工具有很大的指导意义，比如桥塔上下横梁施工预压，需知道混凝土的用量，用量的精确度直接关系预压的成功和桥塔质量，而桥塔上下横梁内部的空腔体积是很难用人工进行计算的；采用BIM技术对特殊盖梁翘头进行深化设计，得出模板加工数据，传统技术公式复杂且全靠经验所得，传承性差、人为因素大、效率低，而BIM技术与之相比较有着效率高、准确、减少重复计算的优点；为减小桥塔在施工过程因自身质量带来的应力和轴力对桥塔施工质量带来的不利影响，用BIM模型对桥塔横撑进行设计，并用ANSYS对各施工阶段进行有限元分析，以提高施工品质。

3.4BIM技术在施工建设阶段的应用

使用BIM模型更新过程和施工进度，从而合理规划施工组织。对项目总费用进行更科学的计量和控制，对人员配备、资金、项目成本控制等进行精确控制，节约项目建设成本，提高项目建设质量。利用BIM技术的有效性，可以建立一个工程安全疏散模型，该模型不仅模拟施工现场并说明可能发生的安全事故和疏散路线等静态事件，还可以模拟施工人员疏散方案，例如BIM技术用于检查建筑设备的碰撞和运动路径。检查有助于制定最佳实施计划，并与监理沟通实施计划，以减少实施过程中的计划变化。在运行过程中，需要实时收集场地中的桥梁和人行道数据，并将这些数据与三维bim模型同步以执行数据计算。如果计算结果和课程设置之间的差距过大，系统将自动通知您，以便采取有效和及时的措施防止和避免执行过程中的事故。根据监测单位在路桥施工过程中测量的应力应变数据，实时反映路桥的结构安全性和与理论计算结果的差异，及时纠正施工偏差，保证路桥施工质量，降低风险。

结束语

简而言之，BIM技术在桥梁和道路设计中的应用落后于建筑项目，原因既有行业特点，也有传统的陈规定型观念。随着BIM方法的采用，BIM技术的优势可以在设计的各个阶段得到充分利用。

参考文献

[1]钟瑞飞.BIM技术在公路桥梁设计中的应用[J].工程技术研究,2020,6(20):170-171.

[2]彭耿佛,陈勇.BIM技术在高速公路桥梁施工安全管理中的应用[J].运输经理世界,2020(23):99-101.

[3]闫晟.论BIM技术在桥梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2020,44(06):183-184.

[4]李涛.BIM技术在道路桥梁施工管理中的应用[J].桥梁技术开发,2020,48(09):87-88.

[5]史兴波.BIM技术在公路桥梁施工管理中的应用[J].砖瓦,2020(05):122+124.