BIM技术在道路工程设计和施工中的应用

BIM技术在道路工程设计和施工中的应用

唐炜

武汉市洪山建设投资有限责任公司 湖北省武汉市 430000

摘要：建筑信息模型(BIM)是国家积极倡导的一种新型工程信息管理，它通过可视化和智能化的方法，有效地解决了设计阶段与施工阶段出现的问题，大大提高了工程施工过程的效率，降低了施工成本。目前，BIM技术已在各建筑领域有了广泛的应用，相关的软件亦比较成熟，但运用Revit软件处理复杂的桥梁构件仍存在一些不便之处，而且国内外学者对BIM技术在桥梁工程中的优化研究亦不多见。本文对BIM技术在道路工程设计和施工中的应用进行了研究，为未来桥梁工程的智能化发展提供一定的经验支持。

关键词：BIM技术；道路工程设计；施工；应用

引言

BIM技术作为现代化工程建设中重要的辅助性工具，其具备强大的数据同步、数据共享、数据分析以及模拟能力，上述功能对于道路工程，各阶段建设工作均有重要意义，因此BIM技术直接影响着道路工程的整体建设质量。深入分析BIM技术在道路工程中的应用情况有助于提升该技术的应用深度，进一步发掘相关技术的优势功能，这对于强化我国道路工程建设水平具有重要意义。

1BIM技术的特征

1.1可视化

在以前的道路工程中，通常是在脑海中通过图纸构建建筑模型，这种方法只适用于一些简单的工程，对于一些更复杂的工程显然是不合适的。随着时代的变迁，建筑模式向复杂的方向发展，就目前的道路工程来看，大多数的构建都比较复杂难以通过想象来构建模型，这时BIM技术的运用合理的解决了这个问题，通过BIM技术可以虚拟的建立起一个立体的建筑模型，并通过各种数据从而更加直观的呈现在施工人员面前，帮助施工人员更好的了解建筑模型，从而推动施工的进程，进而减少施工的成本。

1.2协调性

在道路工程中运用BIM技术是时代的要求，是建设行业不断发展下的要求，充分利用BIM技术，让各个部门进行有效的沟通，通过各部门之间的不断交流可以减少很多因无法沟通而产生的问题，进而节约建设费用。

2、BIM技术在桥梁设计阶段的优化应用

BIM技术的应用是基于模型的，模型的建立是BIM技术应用的第一步。目前，采用BIM技术的桥梁设计不多，采用传统方法建立桥梁BIM模型效率较低，难以实现BIM技术高效便捷的优势。（1）上部构件BIM模型的创建在实际建造中梁桥上部结构主要是为箱梁或T形梁，因此传统的BIM模型在创建过程需要若干个箱梁族依次进行创建拼装，如果梁截面的尺寸与数目较多，每个族均进行修改参数与标高轴网定位安装工作势必会花费大量时间，因此必须有合适的编程程序以提高模型创建的效率。利用Dynamo程序创建箱梁模型的过程详解如下：①桥梁截面信息系统数据整理。将图纸上的桥梁截面信息（截面编号、截面梁高、截面坐标等）归纳填写至桥梁数据信息系统中；②读取桥梁截面数据。将上述桥梁数据信息系统中的数据文件识别并进行转化；（2）下部构件BIM模型的创建桥梁下部构件不像上部结构能够根据程序依次连接成整体，桥梁下部结构为不同的独立个体，下部结构中墩柱、盖梁等部构件的标高、平面位置各不相同，而且桩基的长度往往会受到地形的影响，其长度不可避免地需要随地形的变化而改变。传统方法绘制的桥梁BIM模型中放置不同族时由于不同构件定位的需要，必须绘制多条参照平面与轴网，非常耗费时间。总之，运用传统方法创建桥梁下部结构模型的工程量非常大，实际操作中可从Revit软件中载入桥梁下部结构的参数族，逐渐拼装成完整的桥梁下部结构模型。

3、BIM技术在道路工程施工中的应用

3.1严审材料质量安全

道路建设项目施工过程中，建筑材料的选择也是影响施工质量的重要因素之一，因此，在建筑材料的选择方面，相关人员要严格按照国家规定的标准进行选择，将传递相关的建筑材料数据，比如型号、数量等融入到BIM技术中去，对建筑材料进行全面的分析，从而加强对施工材料的管控。对于建筑材料来说，质量检测人员要根据施工方案制定合理的材料选取计划，同时可以采用随机抽样的方法对施工材料进行检验，将不合格的材料剔除，避免施工的质量出现问题。

3.2碰撞检测应用

BIM技术用于碰撞检测的优势非常明显。BIM模型最早是在工民建领域开展碰撞检测工作的，主要用于结构、设备等专业的碰撞问题检测。采用BIM技术进行碰撞检测的优点是:在正式施工前，可以检测到不同专业因碰撞而产生的问题，减少设计带来的返工现象，推动施工顺利开展。桥梁工程中应用碰撞检测时主要是为解决各种类型钢筋的碰撞问题，梁桥内钢筋种类主要包括：预应力钢筋、纵向主筋、架立钢筋、箍筋等，现代预应力梁桥中预应力钢筋承受大部分荷载，因此其对桥梁的刚度与耐久性极为重要。预应力梁桥的钢筋碰撞问题主要包括：纵、横向预应力钢筋的碰撞问题以及纵向预应力钢筋与普通钢筋的碰撞问题等。碰撞检测报告中高亮显示的碰撞点，施工人员可对碰撞检测报告中显示的碰撞点按照一定的碰撞规则进行判断，对出现碰撞点的位置首先校对图纸或BIM模型是否出错，若确认无误，则应推断为设计失误，并对该碰撞点进行合理优化。为保证桥梁预应力钢筋能满足桥梁结构性能设计要求，同时兼顾施工时的便利性，钢筋碰撞优化应满足以下规则：纵、横向钢筋碰撞时，先处理横向钢筋；纵、竖向钢筋碰撞时，先处理竖向钢筋。依据上述两条原则对钢筋碰撞问题进行优化后能满足障构造钢筋功能要求，在施工之前发现并解决钢筋碰撞问题，可减少设计失误，节约施工成本，保证项目开展进度。

3.3完善施工技术管理制度

在公路工程建设中，只有建立完善的施工技术管理体系，才能在一定程度上保证施工的顺利进行，避免施工过程中出现一些不必要的问题，影响施工进度和质量，降低施工的技术水平。所以，道路工程项目的施工技术人员之间要不断的加强沟通与交流，实现相关数据与信息的共享，从而充分发挥BIM技术的作用，对施工的图纸进行全面的分析与总结，从而制定出科学合理的施工方案，推动道路工程项目的建设。同时，通过这样的方式，在一定程度上也避免了由于技术人员之间的交接，从而出现一系列影响施工质量的问题，同时还可以明确技术工作人员的责任，防止出现问题无法落实到个人，责任人之间相互推脱，不办实事现象的出现。由此看来，制定完善的施工技术管理制度对于道路工程项目的建设来说有着重要的意义。

3.4基于BIM技术的信息共享管理

在施工过程中，各分部工程在施工过程中需要高度的配合，许多分部工程不仅涉及道路工程、土方工程、管线工程，还涉及桥梁工程、隧道工程等，因此多工程协同配合是保障道路工程整体建设质量的重要基础，既往施工作业过程中，各施工单位和施工小组对相邻工程的施工进度和其他施工情况掌握度比较差，因此在子工程配合的过程中存在诸多问题，应用BIM技术后，施工单位能够在统一的信息化工程体系内共享各施工小组的施工信息，这样既能够实现同步的信息交流，同时也能够更好地了解相邻工程对于本工程的建设要求，保障相邻工程妥善对接。而且在相邻工程出现参数变动后，由于使用统一的信息体系，相邻工程能够同步获取相应的修改参数，并结合对接要求对本工程相关施工内容进行调整，这极大的提高了道路工程不同施工部门之间的配合度。

结束语

BIM技术在道路工程建设过程中，应用范围较广，且在各个方向均能取得较好的应用效果，该文对其在道路工程设计和施工中的应用情况进行了详细分析，希望所述内容能够进一步强化我国道路工程整体建设质量。

参考文献：

[1]李源.BIM技术在市政道路工程设计中的应用[J].建设监理,2021(05):13-15+47.

[2]魏国容.BIM技术在道路工程设计中的应用研究[J].城市道桥与防洪,2021(01):191-193+203+20

[3]张巍. BIM技术在道路工程项目设计和建造中的应用[D].兰州交通大学,2020.