探讨BIM技术在公路桥梁施工中的应用

探讨BIM技术在公路桥梁施工中的应用

郑鹏

身份证号210905199408170013   辽宁省沈阳市110000

摘要：随着时代的发展和科技的进步， BIM技术已逐渐被广泛地运用于各行各业， BIM技术在道路建设领域的发展中起到了重要作用。近几年，随着我国城市化进程的加快，我国的道路、公路、桥梁工程规模逐渐扩大。同时，我国公路桥梁的质量问题也受到社会的普遍重视。然而，由于我国高速公路桥梁结构复杂，施工工艺复杂，施工环境差，施工周期长，施工难度大等问题，严重制约了我国桥梁经济的发展。基于此，本文通过探讨BIM技术在高架桥施工中的运用。

关键词：BIM技术；公路桥梁工程；应用

一、BIM的特点

1.1 可视化

        利用 BIM技术可以生成三维实体图像，从分析、设计、施工到运行全过程的三维实体图像。BIM技术在施工中的运用，可以有效地进行协调，并能有效地促进施工的顺利进行。

1.2 和谐化

        公路大桥的建设不可能由一家建设单位所成本。一件事情的成功，是要靠各方面的共同努力才能完成。然而，在此期间，由于数据资料的冲突、不均等因素，使得采用常规技术难以解决。BIM技术的问世，正是为解决上述问题的一种有效手段。运用 BIM技术可以使各组织、各方面的资料协调统一，有利于施工的顺畅进行，能够及时地解决问题，并提高施工单位的经济效益。

1.3 模拟

        BIM技术具有模拟的特性，特别是预先对各阶段进行预演。BIM技术可以尽量还原施工过程中的实际情况，从而使施工过程中出现的问题得到最好的解决，从根本上保证施工过程中的安全。以香港珠澳大桥为例，通过仿真分析香港珠澳大桥和海底隧道的最后节点，可以看出 BIM技术的仿真效果。

二、BIM技术在公路桥梁施工中的应用

2.1 提升技术以及施工设计方案的科学性

        通过 BIM技术的运用，在设计过程中可以实时了解用户的需要，从而满足用户需要的目的，减少重复返修的现象。BIM技术在工程建设中的运用也可以降低工程建设中的各种突发事件，主要是利用 BIM技术对工程中的工程进行仿真，从而能够在工程实践中及时地找出问题，避免工程中的突发状况。同时，通过仿真的建筑仿真，能够及时地找出工程与设计中的不一致，从而对其进行及时的调整，以达到与工程要求。

2.2 横断面设计

        基于建立的平面模型进行了路桥横向调查，为在工程建设中加强对土方的管理，需要确保和提高横向精度。因此在建立横断面勘察设计时，一定要保证百米桩横断面、纵断面、中心线等各方面的精度，并根据30m来决定断面取样的长度。首先，通过采样线和中心线的划分，然后根据公路的边界线来决定剖面的两边的间距，由程序按照给定的样线自动产生剖面，其中包含了数字高程、地表曲面、边坡曲面等数据。

2.3 BIM与公路桥梁健康监测系统的融合

        公路桥梁健康监测系统是一种基于网络的桥梁健康监控技术及。目前健康监督系统中的数据可读性较差，系统维护效率不高；结合 BIM技术和健康监督技术，可提升监测数据可视化以及系统信息化水平，并能有效改善系统日常维护。利用 BIM技术，可以将监控资料上传到3D建模软件，实现对桥梁内力状况和破坏状况的即时评估、预警和决策。采用“BIM+ GIS”技术，可以将施工场地和工程管理中的各种资料进行双向传递，从而为养护管理人员实时掌握病害部位坐标、构件类型等相关的资料。另外， BIM模式可以提供图片、表格和文字等多种形式的显示，具有很好的数据处理功能。目前， BIM技术在高速公路桥梁安全监控中的应用已经得到了较多的关注。

2.4 纵断面设计

        在勘测设计中构建高速公路桥梁工程线路，还应结合 DEM技术得到相应的位置数据后，再通过人机界面进行纵向设计，并通过计算机进行曲线半径、曲线样式、设计高程、纵坡里程等参数来进行纵向设计。当设计出现偏差时，还需进行设计标高、坡点长度的调节。

2.5 构建空间碰撞检测

        由于在传统的平面结构中，钢筋的尺寸常常被忽视，因而在进行钢筋的制作时，会遇到一些现实问题，即预先埋入的钢筋与主筋的部位并不相符。这不仅会对项目的总体品质产生一定的负面作用，而且在这种情况下，还会导致大量的资金浪费。通过 BIM技术，可以有效地检测到预埋件和预埋件的位置，从而及时地找到预应力和预埋件的位置，并进行相应的修正。这样可以减少在施工时出现的钢筋撞击现象，对于改善工程的质量有着非常大的现实意义。重点是在桥墩和承台建设前，利用 BIM技术对冷却管、钢筋、预埋件等进行了详细的定位，并找出了钢筋和冷却管之间存在的一些问题，并根据检验的结论对项目中出现的问题进行了系统地梳理，既能确保工程的顺利进行，也能减少对施工中出现的各种问题的投资。

2.6 分析路桥建筑场地

        在道路桥梁工程的规划中，必须对施工场地进行全面的研究，而根据场地的具体情况，对施工场地的需求也不尽相同，所以在施工前应对场地进行全面的研究，以便对场地的环境、土壤、空间等进行全面的评价。利用 BIM技术与 GIS技术相融合，实现对道路桥梁施工现场的三维虚拟仿真，以确保在前期的规划过程中，能够对周边的环境和人文特征进行科学的评价，以避免在后期施工过程中产生的各种设想，更好地适应施工现场的实际状况和使用者的需要。

2.7 实现三维的可视化设计

        在以往的2 D出图方式中，所有的图纸都是用一张平面图来呈现，这就要求设计者必须具备很强的技术和对整个工程的理解能力。但由于业主和使用者所见到的仅仅是平面上的几个参量，并不能全面地理解整个工程，因此往往在工程实践中由于不能完全达到要求而导致设计必须做出相应的修改。为解决这种设计变化，可利用BIM技术通过其庞大的电脑能力，为设计人员、施工人员、用户提供了一个立体的可视性图纸，以降低施工风险。

三、结束语

        总之， BIM技术在高速公路桥梁勘察中的应用，可以对其进行直观的分析，提高其整个生命周期的科学性和有效性。利用Civil3D技术建立一个特定的勘察项目 DEM的数字化高程模式，可以有效解决传统方案效率低，模拟结果精度低，参数调整困难等问题，提高勘察的精度和效率。通过对Civil3D仿真，可以很好地处理高速公路桥面的纵向剖面，从而可以很好地处理高速公路桥面的边界问题；通过建立的三维地面曲面、边界曲面和数字化高程模式，可以准确地确定公路纵横段的土方量；利用Civil3D的 BIM技术进行了道路桥梁的勘测设计，可以实现 DWG文件的数字化、纵断面设计和系列数据表格的编制和修改，方便工程的实施。

参考文献：

[1]黄有为.BIM技术在高速公路桥梁高墩施工中的应用[J].中国建设信息化,2022(17):76-78.

[2]聂汉鼎.基于BIM的高速公路桥梁施工安全管理研究[J].中国标准化,2022(16):195-197.