基于BIM技术的道桥工程设计要点研究

基于BIM技术的道桥工程设计要点研究

宋国阳1李超2

身份证号码：211381198807084913 辽宁省沈阳市 110000 身份证号码：211382198903076522 辽宁省沈阳市 110000

摘要：随着城市化进程的不断加深和人们对美好、便捷生活的需求不断加大，市政道桥工程的建设数量也在逐年增加，这就对市政道桥工程体系的设计提出了更高的要求。在传统的建筑工程设计工作中，常使用CAD进行图纸设计，各专业之间相互独立，各自设计，缺乏有效的沟通协调。建筑信息模型（BIM）技术能够有效地解决上述问题，BIM技术包含支持所有生命周期过程的完整和足够的信息，并且可以通过计算机应用程序直接解释。基于此，为进一步提高BIM技术在市政桥梁工程

中的应用，对BIM技术的自身优势及其在市政道桥工程中的应用进行深入分析，以期为后续相关工作的开展提供借鉴。

关键词：BIM技术；道桥工程；设计要点

1BIM技术的应用优势

1.1多角度可视化

在公路桥梁施工管理当中，可借助BIM技术建立对应的3D立体模型，并对其所呈现的内容实施全面化分析，及时发现施工设计中的问题所在，进而予以可视化的优化。在这期间，3D立体模型的建立，其原型为具体的工程施工状况，在虚拟的三维平台中进行模型构建，并借助三维立体空间对施工各阶段采取可视化管理，使得整个施工过程能够多角度、全方位的呈现在相关人员面前，进而为施工的顺利开展提供了诸多便利。

1.2多元化模拟

在模型构建当中，BIM技术的引入不但要对工程中的几何形状予以充分考虑，并且，功能结构件的具体性能和功能也要考虑其中，还可就施工进度予以模拟。简而言之，在公路桥梁施工的具体场景中，凭借对上述技术的有效运用可实现全方位模拟，借助立体模型可进一步优化施工中所存在的问题，在对多种优化方案进行科学化模拟以后，可从中选取具备较高可行性和性价比的解决方案，确保施工进度的同时施工质量也可得到有效保证。

1.3多方协调与合作

公路桥梁项目属于一种大型的施工项目，不仅过程繁琐且涉及部门较多，若不能对各单位之间进行有效协调，则会对施工质量产生不利影响，也会造成施工进度的延误。在应用了BIM技术以后，可凭借建筑信息模型的完整构建，通过对其中的协调性服务功能予以运用，方可为各单位提供与施工对应阶段有关的内容与数据信息，使其对项目的整个施工情况做到准确了解，施工信息数据的共享，也为多方协调与合作提供了诸多便利。

2BIM技术的道桥工程设计要点

2.1上部结构

由于输入数据（即桥梁的导向曲线）的特殊性，桥面的开发是桥梁工程参数化最复杂的部分。参数化建模过程中，由于平面图（或点）列表与剖面图列表大小相同，只需将剖面图投影到每个平面图中即可，至此桥梁工程参数化建模算法已经创建并存储了一个按断面类型划分的列表。然后可以选择将带有边框、人行道（左侧或右侧）、调整过的断面或所有这些元素一起投影到断面列表中。随后将桥面设计工作中包含的重要参数进行归类，包括跨度数、跨度长度或横截面几何形状等典型参数。给出桥面设置中主要参数信息，其中前3个参数以数字的形式存在，用于生成桥面最合理的变量，可用于将引导曲线划分为代表桥梁跨度的子曲线，以及每个跨度的分段数。与传统方法不同的是，用户将通过沿引导曲线手动放置点来表示分段和跨度的位置，参数化算法只要求用户知道分段的数量和跨度的长度。系统自身将根据提供的数据自动划分曲线。桥梁上部结构参数种类较多，涵盖不同支撑数量、不同跨度以及不同支撑高度等类型。在进行桥体上部结构参数化设置时，可根据实际情况选择不同的参数进行输入。基于BIM技术的参数化建模方法可输入的参数量较为丰富，能够适应大多数类型的桥梁设计需求。

2.2下部结构

桥梁的下部结构，无论是墩帽、立柱还是地基，在采用BIM技术进行参数化建模过程中，相对较为重要的参数输入是桥梁的导向曲线。参数化建模过程可采用“初始数据-引导曲线-开始的下部结构构建”过程，在引导曲线上放置甲板与立柱/柱帽的交界点。该方法尽管增加了与文件不一定相关的参数，即跨度的数量和长度，但是却能够达到简单且精确的建模效果。有关下部结构的参数输入主要分为三个部分，主要是墩帽部位、支柱以及基础三部分，三部分的参数中分别包含各个部位的几何参数、位置参数以及尺寸参数等内容。跨度长度输入的作用是为了更好地在引导曲线中放置相应元素，在每条曲线的末端创建对应跨度的点，然后绘制垂直于引导曲线并向下定向的直线。此操作用于放置桥墩帽上部的中心，并考虑桥梁可能的坡度：在实际应用中发现，如果桥梁的坡度为15%，桥面的下部将不再垂直于Z轴，会导致其与桥墩盖顶部的偏移。立柱的几何构造非常简单且合乎逻辑，只需提出典型的参数，如立柱的上下标高、横向立柱的数量及其间距或截面类型及尺寸。三维生成首先是在XY平面上创建柱子的剖面，然后根据需求创建横向柱子数量和柱间中心距离并进行复制。截面创建完成后，将它们沿着柱子的轴线和标高，

沿着引导曲线放置，然后在截面之间进行材料提取。墩帽部位的生成与立柱的生成过程类似。

3BIM技术在道桥施工管理中的应用

3.1完善规章制度，实现信息共享

道桥工程施工期间，施工管理制度的建立与完善为其开展的基础所在，具体施工过程当中，需对BIM管理方案的具体执行状况予以仔细的检查与核对。有关的技术负责人员应凭借对道桥施工管理方案的检查，明确其中是否有问题存在，并给与及时调整和完善。此外，积极组织安保、质检等部门，与BIM平台的有关工作人员开展有效的沟通和交流，确保相关的施工管理工作均可顺利推进。在传统的道桥施工管理当中，因缺乏对数据资料的高水平化管理，导致相关人员每天需花费大量的时间与精力对有关的数据信息予以统计和分析，在与施工现场的工作人员开展交流与沟通的时候，极易因数据统计失误而引发诸多问题，管理混乱、信息重复等情况的存在也较为普遍。BIM平台在被应用以后，可以实现对施工数据信息的科学化管理，对相关的数据资料也可依照实际情况进行分类和处理，如桩基检测报告、影像资料，以及安全技术交底资料等，之后，再将汇总后的资料传送至计算机使其能够做到与模型有效关联。以上操作的开展，进一步简化了对施工资料的检索与管理，实现了对数据资料的科学化保存，进而方可为之后的查看和了解提供诸多便利。

3.2模拟施工方案

BIM技术的应用，在道桥工程的可视化管理当中，能够实现对相关方案模拟和技术交底。基于此，有关人员在面对更为复杂的施工环节时，则可结合BIM技术的应用优势，对施工当中所采用的技术予以可视化模拟，进而方可使得相关人员对这方面的施工信息做到全面了解与掌握。施工人员借助优化后施工方案的指导开展具体施工工作的时候，就能够严格依照标准执行，自身的专业价值也可得到充分发挥了，整体施工质量方可得以保证。在具体的施工指导当中，动画模拟的应用，不可可实现对道桥工程的整体布局和造型予以准确剖析，同时，作为工程管理者也可对工程设计结构有一个更加系统且全面性认识。例如，在某一工程进行具体施工的时候，土墩承台施工方案的设计就需通过与动画模拟技术相结合，为施工和技术人员进行整个施工过程的有效模拟，在这期间还可对施工间距、支撑结构、施工流程等开展更加细致的分析和了解，使其对施工重点也可做到准确把握，以此方可严格依照施工标准和工艺来开展，整体的施工效率也可得到显著提高。

结论

在道桥施工管理中，BIM技术可使项目高效、顺利运行得到保障，企业经济效益显著提高，具备较高的推广及应用价值。同时，还可为企业集约化、项目精细化管理提供支撑，在建筑工程领域中发挥着推动作用。

参考文献：

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[2]王燕军.BIM技术在市政道路桥梁施工管理中的应用研究[J].建筑·建材·装饰，2022(19):161-163.

[3]杨晓剑.BIM技术在公路桥梁施工管理中的应用[J].智能建筑与智慧城市，2023(2):163-165.