(重慶交通大學(xué)　重慶　400074)

自2002年BIM(建筑信息模型)這一概念被我國引入以來[1]，在工程建設(shè)行業(yè)逐漸被研究和發(fā)展，而隨著越來越多的工程技術(shù)人員的研究與應(yīng)用，BIM技術(shù)的價值不斷的得到體現(xiàn)。目前住建部已經(jīng)發(fā)布了與BIM有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)有：《建筑信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51212-2016)、《建筑信息模型分類和編碼標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51269-2017)、《建筑信息模型施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51235-2017)，BIM技術(shù)的發(fā)展也越來越清晰。

一、BIM技術(shù)理論

(一)BIM技術(shù)簡介

“BIM”可以指代“building information modeling”、“building information model”、“building information management”三個相互獨立又彼此關(guān)聯(lián)的概念。building information modeling，是建設(shè)工程及其設(shè)施的物理和功能特性的數(shù)字化表達(dá)，可以作為該工程項目相關(guān)信息的共享知識資源，為項目全生命期內(nèi)的各種決策提供可靠的信息支持。building information model，是創(chuàng)建和利用工程項目數(shù)據(jù)在其全生命期內(nèi)進(jìn)行設(shè)計、施工和運營的業(yè)務(wù)過程，允許所有項目相關(guān)方通過不同技術(shù)平臺之間的數(shù)據(jù)互用在同一時間利用相同的信息。building information management，是使用模型內(nèi)的信息支持工程項目全生命期信息共享的業(yè)務(wù)流程的組織和控制，其效益包括集中和可視化溝通、更早進(jìn)行多方案比較、可持續(xù)性分析、高效設(shè)計、多專業(yè)集成、施工現(xiàn)場控制、竣工資料記錄等。BIM技術(shù)將傳統(tǒng)的二維圖紙、資料、人員管理信息智能整合協(xié)同，使項目的在設(shè)計、施工、管理各個環(huán)節(jié)都能夠合理提取和運用這些信息，將信息化技術(shù)與建筑行業(yè)相結(jié)合，運用建筑信息模型作為項目核心來貫穿整個項目，從而大幅度提升決策效率和生產(chǎn)力，促進(jìn)建設(shè)工程行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

(二)BIM技術(shù)特點

隨著BIM技術(shù)的發(fā)展和在項目實際中的應(yīng)用，其特點通過展示、設(shè)計和管理應(yīng)用表現(xiàn)出具有高度參數(shù)化、可視化、協(xié)同性、模擬性、優(yōu)化性及可出圖性六大特點[2]。高度參數(shù)化的特點主要表現(xiàn)在設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)建立的BIM模型。BIM技術(shù)的可視化主要表現(xiàn)在建立的BIM模型和BIM數(shù)據(jù)庫。BIM模型的可視化能夠直觀、清楚的展示出整個工程的細(xì)節(jié)，有利于項目參與人員掌握整個工程的復(fù)雜空間關(guān)系。BIM技術(shù)的協(xié)同性是指項目在同一階段下的不同分工部門的協(xié)同。模擬性是對項目的建筑物或是構(gòu)筑物在設(shè)計、施工以及運營維護(hù)階段的真實事物或過程的模擬展現(xiàn)。BIM技術(shù)的可出圖性是指能夠根據(jù)BIM模型自動生成我們需要的設(shè)計圖紙，通過BIM模型能夠快速準(zhǔn)確輸出建筑施工立面圖、施工平面圖、剖面圖、結(jié)構(gòu)施工圖、詳圖大樣等圖紙。BIM技術(shù)的優(yōu)化性是伴隨著整個項目的運行中的，充分表現(xiàn)在對BIM模型的幾何信息、物理信息、成本信息等方面的優(yōu)化。

二、BIM技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用

隨著橋梁理論、材料工藝、施工技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，大型橋和特大橋項目的出現(xiàn)也越來越多，橋梁結(jié)構(gòu)的受力形式也越來越復(fù)雜，受力分析的要求越來越高，這些都對橋梁設(shè)計、施工與管理維護(hù)提出了更高的要求。如果將BIM技術(shù)應(yīng)用在橋梁建設(shè)項目的各個階段，將有效減少設(shè)計與施工返工，提高橋梁項目工程質(zhì)量，縮短建設(shè)工期，減少建造成本。

(一)橋梁勘察設(shè)計階段

目前的在橋梁勘察設(shè)計階段的橋梁結(jié)構(gòu)計算是采用三維分析計算模型進(jìn)行分析，但是在整體與構(gòu)件設(shè)計仍然以二維設(shè)計的方式為主[3]。由于橋梁工程自身復(fù)雜性的特點，如果僅依靠傳統(tǒng)的二維圖紙很難檢測或發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的沖突問題，這些設(shè)計問題通常只有在施工階段才能發(fā)現(xiàn)，從而影響施工進(jìn)度與成本，也將影響施工安全。BIM技術(shù)在橋梁勘察設(shè)計階段的應(yīng)用可以表現(xiàn)在：增強(qiáng)溝通效率、提高設(shè)計效率、保障設(shè)計質(zhì)量及方便設(shè)計會審與交付[4]?；谌S可視化，可以實現(xiàn)對設(shè)計方案的比選和優(yōu)化，提出經(jīng)濟(jì)、安全、適用、美觀、環(huán)保的方案。充分利用BIM技術(shù)在橋梁建模、結(jié)構(gòu)計算、性能分析、綠色評估、成本估算、規(guī)范驗證等方面的工作。在結(jié)構(gòu)計算方面，利用BIM技術(shù)一方面可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析前處理自動化也可實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)抗震、抗風(fēng)、抗火等性能設(shè)計。

(二)橋梁施工階段

施工階段是橋梁工程的建設(shè)重要階段，這階段的工作任務(wù)是如何保質(zhì)保量、按期完成建設(shè)任務(wù)。根據(jù)大量工程實例經(jīng)驗及國內(nèi)外研究文獻(xiàn)可知在施工階段中的BIM技術(shù)應(yīng)用主要可對施工技術(shù)的提高及施工管理效果、經(jīng)濟(jì)效益的提升具有較大的作用與價值[5]。特別表現(xiàn)在施工管理和工藝改進(jìn)方面，通過充分應(yīng)用BIM技術(shù)的可視化、模擬性和優(yōu)化性，在設(shè)計圖紙審查和深化設(shè)計中減少不必要的工程返工；在施工方案論證、優(yōu)化、展示以及技術(shù)交底中實現(xiàn)技術(shù)無障礙交底；在工程量自動計算減小了人工計算的工作量，提高了成本估算的精度；還能消除現(xiàn)場施工過程干擾或施工工藝沖突，促使施工場地科學(xué)布置和管理。

(三)橋梁運營管理階段

橋梁在施工建成后進(jìn)入運營維護(hù)階段，就目前的大部分橋梁因信息不全導(dǎo)致的評估維護(hù)效果不佳，從而導(dǎo)致運營成本很高的現(xiàn)象。通過BIM參數(shù)模型可以解決這樣的問題，BIM模型數(shù)據(jù)的建立為業(yè)主提供建設(shè)項目中所有系統(tǒng)的信息，在施工階段做出的修改將全部同步更新到BIM參數(shù)模型中形成最終的BIM竣工模型，該竣工模型作為各種設(shè)備管理的數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)的維護(hù)提供依據(jù)，解決信息不全的問題的同時，通過BIM竣工模型數(shù)據(jù)庫結(jié)合橋梁檢測，有利于精確橋梁維護(hù)與加固等技術(shù)處理，從而節(jié)約大量的成本。

三、結(jié)論

本文通過對BIM技術(shù)理論和在橋梁工程的應(yīng)用進(jìn)行了簡要總結(jié)介紹，可以明確得出：將BIM技術(shù)應(yīng)用于橋梁工程，能夠有效提高橋梁工程項目在整個全生命周期中的效率，節(jié)約成本。