余 鵬

（中國電建集團(tuán)昆明勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司， 云南 昆明 650051）

0 前言

BIM 是我國近年才發(fā)展起來的新型技術(shù)，它能夠?qū)⒔ㄔO(shè)工程中多種物理信息都以數(shù)字化形式進(jìn)行展現(xiàn)的一種技術(shù)，不僅提高了模型的可視度，也加強(qiáng)了模型的信息化。因此被廣泛應(yīng)用于建設(shè)領(lǐng)域，尤其是橋梁設(shè)計(jì)中BIM 技術(shù)起著非常重要的作用。

1 BIM 技術(shù)概述

在智能化系統(tǒng)不斷發(fā)展的同時(shí)也帶動(dòng)了先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)和使用，BIM 技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是智能化系統(tǒng)與三維模型的完美結(jié)合，最終呈現(xiàn)出了這種三維模型智能化工作方式的BIM 技術(shù)。尤其是在目前市政橋梁的設(shè)計(jì)中在三維模型的基礎(chǔ)上又融入了智能化系統(tǒng)，使得市政橋梁的設(shè)計(jì)過程中更加高效便捷。在BIM 技術(shù)是一種能夠?qū)㈨?xiàng)目中的一些特殊信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息來進(jìn)行描述，能夠更直觀更具體的了解相關(guān)的信息內(nèi)容，這一點(diǎn)是傳統(tǒng)技術(shù)所無法取代的。BIM 技術(shù)時(shí)能夠貫穿整個(gè)項(xiàng)目的初始數(shù)據(jù)庫建立到整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以及施工等等，最終到項(xiàng)目結(jié)束進(jìn)行了一個(gè)全面的數(shù)據(jù)信息庫的建立，這種全程數(shù)據(jù)庫的建立可以幫助設(shè)計(jì)人員、施工人員以及監(jiān)督人員等進(jìn)行參考。從BIM 的性能上來看可以說是CAD 技術(shù)的升級(jí)，從工程項(xiàng)目的發(fā)展來說BIM 可以將工程項(xiàng)目推向信息化發(fā)展的潮流，同時(shí)也能夠加強(qiáng)整個(gè)工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)信息具體化和精確度。

2 BIM 技術(shù)的特性

2.1 協(xié)調(diào)性

市政橋梁設(shè)計(jì)中參與的團(tuán)隊(duì)比較多，各個(gè)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)理念和方案均有所不同，為能保證市政橋梁工程的順利開展，需要在設(shè)計(jì)過程中滿足各個(gè)參與團(tuán)隊(duì)的需求，通過一次次的調(diào)整和改進(jìn)后最終達(dá)成共識(shí)。但是通過多個(gè)參與團(tuán)隊(duì)的改進(jìn)后的方案或多或少會(huì)存在一些矛盾之處，如不加以協(xié)調(diào)會(huì)給實(shí)際施工帶來很多不必要的麻煩。而BIM 技術(shù)就具有很好的協(xié)調(diào)性，可以通過BIM 模型將這些沖突問題找出來并進(jìn)行合理的數(shù)據(jù)調(diào)整最終將設(shè)計(jì)優(yōu)化[1]。

2.2 信息濃縮型性

在整個(gè)市政橋梁設(shè)計(jì)過程中各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都會(huì)包含大量的信息，直觀來看很難理清各個(gè)信息的關(guān)系，這個(gè)工程的管理增加了不小的難度。但是BIM 技術(shù)在信息處理上具有很高的效率，它能夠?qū)φ麄€(gè)橋梁工程設(shè)計(jì)中的所有信息進(jìn)行智能化識(shí)別，并針對這些信息進(jìn)行一個(gè)合理化分類和濃縮，這樣讓施工人員以及各個(gè)參與團(tuán)隊(duì)在了解和掌握信息的過程中能更直觀更清楚的了解設(shè)計(jì)的內(nèi)容，提高了交流的效率。

2.3 模仿能力強(qiáng)

BIM 技術(shù)的智能三維模型能夠在各個(gè)施工環(huán)節(jié)施工之前通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場的模擬，通過相似度極高的模擬畫面來進(jìn)行施工操作以及施工工藝和施工流程的具體分析，從而發(fā)現(xiàn)施工過程中可能出現(xiàn)的問題并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施進(jìn)行預(yù)防和避免。

3 BIM 技術(shù)在市政橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 檢查道路和橋梁節(jié)點(diǎn)板間關(guān)系

通常在市政橋梁工程的設(shè)計(jì)過程中要考慮實(shí)際施工中道路和橋梁之間的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，因?yàn)閷?shí)際環(huán)境中節(jié)點(diǎn)的造型和分布都不具備固定的規(guī)律，而且錯(cuò)綜復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)也會(huì)在實(shí)際施工過程中給工程的進(jìn)展帶來一定的麻煩。

3.2 實(shí)現(xiàn)可行性設(shè)計(jì)

在市政橋梁設(shè)計(jì)中最初會(huì)有多種設(shè)計(jì)方案，但是最終要確定最可行的方案就離不開BIM 技術(shù)的支持，在一些方案中從表面看很難發(fā)現(xiàn)其存在的問題，因此無法確定是否具有實(shí)際施工操作的可行性。通過BIM 技術(shù)將方案以模型的方式展現(xiàn)出了，因著BIM 的數(shù)據(jù)精確度以及細(xì)節(jié)優(yōu)化等方面的優(yōu)勢，可以清楚的發(fā)現(xiàn)各個(gè)方案存在的問題，最終就能將方案進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和完善，實(shí)現(xiàn)方案的可行性設(shè)計(jì)。

3.3 前期設(shè)計(jì)

圖1 橋面的二維結(jié)構(gòu)圖與BIM 模型對比

由于市政橋梁工程涉及到的領(lǐng)域有多種，所以在工程設(shè)計(jì)方面也有多方面的參與，當(dāng)多個(gè)參與方能夠達(dá)成共識(shí)以后才能順利的進(jìn)行橋梁工程的建設(shè)，因此必須要在前期設(shè)計(jì)中讓各個(gè)參與方都能清楚了解設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容和信息。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中多數(shù)采用平面圖紙的方式在進(jìn)行各個(gè)參與方的交流和意見參考，但是由于平面圖紙所能呈現(xiàn)出的信息有限，各個(gè)參與方的理解方向和深度不一致，導(dǎo)致多數(shù)情況下無法達(dá)成共識(shí)。因此可以應(yīng)用BIM 技術(shù)將前期的設(shè)計(jì)方案通過具體的數(shù)字化、信息化以及參數(shù)化進(jìn)行三維模型的建立，以這種動(dòng)態(tài)三維模擬圖形的方式來進(jìn)行前期設(shè)計(jì)的效果演示，不僅能夠讓各個(gè)參與方都真是看到設(shè)計(jì)的最初效果，同時(shí)也更加直觀的了解設(shè)計(jì)的信息，從而可以根據(jù)實(shí)際施工環(huán)境提出不同的意見進(jìn)行討論，最終將前期的設(shè)計(jì)進(jìn)行更科學(xué)合理的改進(jìn)完善。

3.4 設(shè)計(jì)校核與沖突檢查

設(shè)計(jì)后期需要對前期的設(shè)計(jì)進(jìn)行一個(gè)科學(xué)全面的校核，主要是校核該設(shè)計(jì)方案是否滿足現(xiàn)階段對橋梁建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，另外需要對于設(shè)計(jì)方案中存在的一些碰撞沖突等問題進(jìn)行整改糾正。這些問題都可以運(yùn)用BIM 模型來實(shí)現(xiàn)，由于BIM技術(shù)具有很好的協(xié)調(diào)性，可以將設(shè)計(jì)中存在的沖突問題以及碰撞問題通過合理的協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行整改糾正，比如在前期設(shè)計(jì)中由于考慮的不夠全面導(dǎo)致一些管道設(shè)計(jì)或者部件設(shè)計(jì)發(fā)生了碰撞問題等。通過BIM 模型可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)這些問題并通過BIM 的數(shù)據(jù)化將設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化，從而避免了在實(shí)際施工過程中的矛盾問題。

4 BIM 技術(shù)在市政橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效益

BIM 技術(shù)的應(yīng)用首先在前期設(shè)計(jì)的各個(gè)參與方的交流中能夠解決二維圖紙直觀信息不全面以及直觀效果不明顯的問題，給前期設(shè)計(jì)的信息交流和提供設(shè)計(jì)建議等方面帶來了很大的便利，大大提高了前期設(shè)計(jì)方案的進(jìn)度。其次在后期的施工中可以通過BIM 的施工模擬演練分析出施工過程中可能出現(xiàn)的問題和風(fēng)險(xiǎn)，從而采取相應(yīng)的解決措施，大大的提高了橋梁工程施工的安全性。最后通過對各個(gè)施工環(huán)節(jié)的提前分析和有效調(diào)整可以確保整個(gè)工程的順利進(jìn)行，加快工程施工的整體進(jìn)度，提高經(jīng)濟(jì)效益。因此為使BIM 技術(shù)在市政橋梁設(shè)計(jì)中能夠發(fā)揮其最大的效益，對于設(shè)計(jì)人員必須要掌握BIM 技術(shù)的應(yīng)用方式，避免因使用不當(dāng)導(dǎo)致BIM技術(shù)無法在橋梁設(shè)計(jì)中充分發(fā)揮其應(yīng)有的效益。

5 結(jié)束語

綜上所述，在市政橋梁設(shè)計(jì)的過程中通過應(yīng)用BIM 技術(shù)可以大大提高設(shè)計(jì)的可行性和應(yīng)用型，也可以通過對各個(gè)施工環(huán)節(jié)的模擬分析從而降低在實(shí)際施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)度。但是目前我國BIM 技術(shù)無論是在應(yīng)用方面還是技術(shù)水平方面都還有很大的進(jìn)步空間，為此，加強(qiáng)BIM 技術(shù)的研究和應(yīng)用也是目前一項(xiàng)重要的研究工作。