胡娜?成寧波
摘 要 市政道路橋梁是城市基礎設施建設的重要組成部分,科學合理的市政道路橋梁設計對城市的可持續(xù)發(fā)展至關重要。市政道路橋梁設計過程中應用先進的BIM技術設計理念,通過建模方式獲取道路橋梁的三維模型,根據三維模型進行道路橋梁設計,能提高設計質量和效果。
關鍵詞 BIM技術;市政道路橋梁;設計
1BIM技術在市政道路橋梁設計中的作用
1.1 高效彰顯設計意圖
利用BIM軟件建立相應的道路橋梁模型,可以模擬整個工程的三維環(huán)境,設計師根據直觀的市政道路橋梁模型,實現其外部和內部的統(tǒng)一設計,并進行直觀的外觀展示。
1.2 提升模擬分析能力
BIM技術利用優(yōu)化模型,對道路橋梁建設進行整體虛擬化,需要的某一處細節(jié)設計直接從BIM技術模型中提取,最后通過三維立體圖形的形式展示設計模型,提高了設計的科學性和合理性。市政道路橋梁的設計階段就能直觀感受到設計完工后的效果,及早發(fā)現道路橋梁設計中的不足,從而對設計方案進行及時的改進和調整。
1.3 提高設計的精準性
當前市政道路橋梁設計都需要提交二維圖紙,實際上是設計師通過空間想象橋梁的三維模型投影、剖切到二維平面上形成的,二維圖紙的展現效果和校核糾錯功能遠遠不及三維模型。由三維模型直接生成的圖紙則表現形式更為豐富,三維布置圖、預拼裝圖能精準無誤的展示各細節(jié)部位,由三維模型經過計算機程序自動投影、剖切的二維圖紙在空間結構展現和剖切示意以及大樣展示、工程數量統(tǒng)計上,有著更高的精確度,能大大提升設計的精準性。
1.4 實現數據信息共享
BIM信息模型包含橋梁工程所有相關信息,在整個項目周期內使用同一個模型,所有的數據采集和更改只有一個進出口,數據的完整性得到了保障,信息模型的數字化,能夠使資料在很長一段時間內積累、共享和傳遞,具有強大的集成管理功能。
1.5 實現互助協(xié)同設計
傳統(tǒng)的二維設計模式對道路橋梁設計存在一定局限,設計效率低、誤差率高,檢查和糾錯工作量大。應用BIM技術可以借鑒和應用信息模型數據庫各方面信息資料,在統(tǒng)一數據的指導下有效融合,實現高效的統(tǒng)一和協(xié)調處理,提高各方面設計的契合度,提升互助協(xié)同設計的效率和效果[1]。
2BIM技術在市政道路橋梁設計中的具體應用
2.1 場地規(guī)劃和景觀設計
場地規(guī)劃設計中利用BIM技術可以將平面化的場地以立體的形式展現,便于科學的布置各個階段場地。利用BIM技術在場地模型建立中按照標高方格網導入地形,提前設計好道路標高系統(tǒng)和排水系統(tǒng),減少臨建時的挖方填方施工量,降低施工成本。
2.2 碰撞檢查和三維可視化技術交底
設計階段利用建立的橋梁BIM模型進行碰撞檢查實驗,能及時進行糾錯。橋梁結構內部三向預應力管道、斜拉索等空間有著錯綜復雜的關系,由于二維CAD圖紙的局限性,使復雜的構件設計容易出現管道碰撞、部件位置沖突等問題,技術人員之間的溝通和協(xié)同也不方便,難以保證設計質量。再加上二維CAD圖紙難以呈現結構復雜部位,圖紙表達信息不全,設計信息不能完整的展現給施工人員和管理人員,導致施工時對設計意圖理解不透,出現誤操作。該階段利用BIM技術能使橋梁結構部件以真實的三維實體形式得以展現,通過軟件自動進行碰撞檢查和三維可視化技術交底,在項目模型中能方便快捷的保存設計信息并毫無保留地傳遞給施工方,能清晰了解各個結構部位,從而指導施工。從圖1對鋼束位置進行碰撞檢查過程中,可以清楚顯現,橋梁的縱、橫、豎三向預應力鋼束按原布置方式發(fā)生的位置沖突,設計人員可以及時進行調整,防止后期設計變更造成的損失。
圖1 對鋼束位置進行碰撞檢查
2.3 過橋管線設計
過橋管線設計中預留必要的空間和預埋構件,防止設計失誤而出現因敷設管線破壞構件、重復建設問題。借助BIM技術對施工管線分布情況進行3D靜態(tài)模擬,按照各個設備專業(yè)的施工圖分別進行模擬演示,及時對不規(guī)范的部位進行改進調整。比如通過使用BIM技術提前確定管線預留孔洞,對各類管線進行科學的協(xié)調區(qū)分,確保各類管線區(qū)域能夠既保持聯系有保持獨立,避免出現管線交叉或堵塞,減少管線碰撞問題。
2.4 信息模型的同步管理
傳統(tǒng)的CAD設計圖紙設計只要平面、立面和剖面圖紙任何一種發(fā)生變化,其他的也就產生變化,經常出現因修改不完善導致的圖形誤差。建立BIM模型后,利用相關設計軟件,能按照3D模型生成橋梁工程各種需求的圖紙文件,或平面,或立面,或剖面,并且圖紙與模型保持一定邏輯關系,模型改變后與之相關的圖形和文檔會自動更新,保證了設計的質量和效率,提升了道路橋梁設計的科學性、準確性。
參考文獻
[1] 胡敬,于浩楠.BIM在市政道路設計中的應用分析[J].中國標準化,2019,(06):146-147.