基于BIM技术的道路桥梁施工

基于BIM技术的道路桥梁施工

张翔    张继伟

山东高速临沂发展有限公司  山东省临沂市    276300

摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，经济在快速发展，社会在不断进步，道路桥梁建设在不断加强，社会经济的发展推动着道路桥梁建设事业向更高应用水平进步，为满足道路桥梁建设更高效的发展需要，文章借助BIM技术的应用优势对道路桥梁工程进行实际应用并提出优化建议，进而为桥梁工程建设提供更加可靠的支撑依据，助力于国家道路桥梁工程建设的发展。

关键词：BIM技术；道路桥梁；施工

引言

BIM技术是一种能够将建筑工程多维化的工具，利用实际三维模型，各参与者在软件平台上可以共享信息，有助于提高工程参与者之间的沟通效率，提高整个工程的工作进度。特别是在细部构造有变动的情况下，信息的共享能够使其他人员更实时高效地了解到变动。依据建筑行业的要求及相关的数据统计，至2021年底，BIM技术在建筑业的使用覆盖率已经非常高了。BIM技术的应用，将建筑工程的信息实现快速共享，建筑工程的设计、业主、施工、监理各参与方能够实现相关信息的直接高效交流，减少信息流通过程中的消耗，提高工程项目协同工作效率。能够实现信息快速的共享，主要是因为在BIM技术软件中所建立的三维模型，能够对信息进行统一的保存和传递，提高了各参与方的交流效率。本文仅从桥梁工程的设计与施工谈谈BIM技术的应用。

1BIM技术概述

BIM的全称为BuildingInformationModeling（建筑信息模型），是科学技术与经济发展下衍生出的产物，也是新时代工程建设领域的重要技术之一。在BIM技术的基础上，工作人员可以依据项目建设要求，创设立体性的数字模型，借助3D、4D甚至是5D的信息模型处理方案，通过数字化加工提高工程建设水平。在城市道路建设工作中，BIM技术可以贯穿于工程建设的整个生命周期，符合不同阶段建设标准。BIM技术所具备的主要特点就是可视性、仿真性，随着近几年BIM技术在工程领域的大范围应用，各种BIM技术软件不断涌现，这就为道路建设工作带来了便捷。

2BIM技术的道路桥梁施工

2.1施工过程与信息共享

在道路工程的施工阶段，BIM技术可用于节省时间和降低成本。通过三维可视化建模、三维技术与智能机械设备相结合，可以在施工过程中指导施工人员实现更高效的工作。通过BIM+智慧工地，可以管理项目中的人员、机械、物料、施工工法、环境监测等领域，确保了工程范围的准确性和对工程的过程监控。BIM技术可以使设计人员、施工人员之间进行更好的交流和共享，确保数据在设计和施工过程中的准确性和及时性。同时也可以大大降低工程中重复建模的情况，从而减少了工程成本和时间。

2.2工程设计

在道路桥梁建设过程中，BIM技术的运用必须经过科学的规划设计，才能保障BIM技术得到高效的运用，如下是对某桥梁工程设的分析。其一，布局设计。将BIM应用于桥梁平面、立面等平面布置，辅助设计者对桥梁的结构、尺寸、占地面积等进行优化调整，从而保证桥梁工程的合理设计。例如，利用BIM的D-vary功能，可以实现对桥梁工程的三维建模，再利用软件进行拱、板、梁等构件的重量计算，在此基础上，结合自身的重量来决定桥梁桩基的数量、规格、埋设位置等，从而为桥梁结构的布置提供更加完备的基础，同时保证所设计的桩基础满足桥梁的实际需要，从而提升桥梁工程的建造品质。其二，碰撞检测。桥梁工程建设设计阶段，因设计者无法预估桥梁的建设结构是否存在碰撞问题，因此，为避免发生结构碰撞现象，必须对其进行深入的研究。对于该桥梁工程的现代化建设，设计者可以利用BIM平台进行撞击实验，并根据检测数据对其进行检验，从而判断各构件之间的相互矛盾。以某桥梁工程为例，设计者利用Revit自带的撞击探测插件，实现对已完成的桥梁结构的撞击探测，探测结果如图1所示。在此基础上，设计者通过多次试验验证将工程中的碰撞概率降到最小，确保桥梁设计的科学性。其三，结构性能验算。将BIM等相关软件的计算库函数用于桥梁的设计，使设计者能够对该桥梁工程的各种受力情况进行测试，从而验证该方法的可行性。在桥梁工程中，当设计者难以判断其所选用的混凝土材料强度能否满足道路通行要求时，可以借助BIM中的Navisworks软件计算出各区段对混凝土材料强度的要求。在此基础上，利用CRE转换模块中的多种转换函数得出不同高度比的转换系数。

2.3装配式箱梁施工

装配式箱梁是一种新型的桥梁施工方式，通过将工厂预制好的箱梁进行现场拼接，大幅提高了施工效率。该方式因利用工厂化生产、拼装式施工等手段，最大程度地降低了施工成本，同时还极大地提升了施工耐用性。因此，在目前的桥梁施工行业中，装配式箱梁已经成为主流的施工方式之一。BIM技术不仅能够确保施工过程中的数据准确性和合理性，更能够在设计、施工、运营等全生命周期内，实现数据共享和协作。在桥梁施工阶段中，BIM技术的应用价值如下：（1）装配式箱梁模型建模：利用BIM技术进行建模，在模型中加入装配式箱梁的施工信息以及其他设计要素信息。此时，建模中的每个基于模型信息的属性都可以直观地展现在模型中，包括箱梁尺寸、质量、长度、横截面信息等，（2）桥梁施工方案优化：通过利用BIM技术，设计师可以更加精准地绘制桥梁施工图纸，从而在施工之前做好相应规划以及风险评估。同时，还可以根据施工安排最优化地调整施工进度、避免重复设计等问题。（3）施工过程协调：利用BIM技术在施工现场，工人们可以更加快捷地获取到施工图纸及指示，避免施工的重复性工作。对于设计变更、施工手册等需要更新储存的资料，也可以更加精准地进行查阅及管理。（4）减少耗材浪费：BIM技术绘制的模型可以被直接用来切割及定制模板，减少了浪费率。并且模型也可以通过模型比对来检验现场物资是否达到了设计的标准，从而避免了重复调整和浪费。（5）质量控制：利用BIM技术建模的所有模型和图纸都是准确的，利于按照具体的质量标准进行区分并应用于现场施工，从而实现质量的有效监控和控制。

2.4计量统计

BIM技术有着良好的信息收集与分析能力，可以持续性收集道路工程中的相应资料与施工建设阶段形成的信息，并在海量资料中精准提取重点数据，分类输入至信息库，根据运行规则完成施工量统计以及信息核算工作。以道路项目中的土方量计算为实例进行说明，如若使用传统的统计方式，那么工作人员应该预先计算出土方量近似数据，在微积分原理的基础上模拟断面面积，最终得到断面体积与土方量，计算的精准性较差，容易出现严重的失误问题。

结语

综上所述，BIM技术在市政工程及桥梁施工过程中的应用具有很高的价值。通过在设计、施工和维护过程中的应用，可以提高建筑工程的效率和质量，降低成本，提供更好的安全保障，让建筑工程更加持久和稳定。因此，建筑师和施工人员需要更广泛地使用BIM技术，并加强对其函数的掌握和运用。

参考文献

[1]崔星,杜春兰.基于GIS+BIM信息协同的景观参数化建设研究——以山地风景环境道路规划建设实验为例[J].中国园林,2023,39(06):39-45.

[2]谭显峰,刘安.综合无人机、GIS、BIM技术助力道路品质提升[J].城市建设理论研究(电子版),2023(14):119-121.