饒友平

（重慶市設計院， 重慶 400015）

0 引言

隨著現(xiàn)代城市的極速發(fā)展和整體規(guī)模的不斷擴大，城市對相關市政配套設施都提出了更高的要求，這當中也涉及各種新型道路橋梁工程的建設，或者是對原有的道路橋梁系統(tǒng)進行改造。原先使用的工程技術往往都無法直觀清晰地提出動態(tài)性的設計內容，但是BIM 技術的出現(xiàn)改變了這一弊端，有效實現(xiàn)了設計、施工和運維之中的智能化，在動態(tài)演示之下把道路橋梁工程每個階段的具體情況都展現(xiàn)出來，同時也使設計方案能夠直接轉變成模型，為后續(xù)施工提供充分的技術支持，具有極為重要的現(xiàn)實意義。

1 兩者之間的關系

1.1 BIM 技術

BIM 是建筑信息模型的英文縮寫，主要是通過三維數(shù)字等一些先進的技術建立數(shù)字化模型，并進行工程各節(jié)點的三維動態(tài)設計以及仿真化分析，以此實現(xiàn)模塊化、系統(tǒng)化和可視化的精細設計[1]。這種方式能夠實現(xiàn)對道路橋梁工程的優(yōu)化設計，在其施工和其它環(huán)節(jié)之中通過新型的設計理念，推動市政道路橋梁工程設計向著信息化方向發(fā)展。

1.2 優(yōu)勢

（1）完全凸顯設計意圖

運用BIM 軟件構建起道路橋梁模型，能夠直接模擬出整體工程的三維環(huán)境，設計師可以直接依照直觀的工程模型，實現(xiàn)內外部的統(tǒng)一化設計，達到直接展示直觀效果的目的。

（2）強化模擬分析能力

BIM 通過優(yōu)化模型，實現(xiàn)橋梁建設的虛擬性，一旦需要某一處的細節(jié)就會直接從模型之中進行提取，最終以三維立體圖形的方式將設計模型展現(xiàn)出來，最大程度上保證了設計的合理性。這樣一來在設計階段就能夠提前感受到最終建設完成之后的效果，并及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，做出相應的改正措施。

（3）提升設計精準性

傳統(tǒng)市政道路橋梁設計都是要制作二維圖紙的，它其實是設計人員在空間想象中的三維模型投影以及將其剖切到二維平面上形成的，但是這種圖紙所反映出來的效果以及糾錯的效率都遠遠不及三維模型。三維模型最終生成的圖紙其表現(xiàn)形式非常豐富，可以準確無誤地展示出所有細節(jié)內容，因此這在設計施工方面具有極高的精準度。

（4）實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享

BIM 信息模型之中包含有橋梁工程的全部信息，在其項目周期之中使用同一個模型，因此不論是數(shù)據(jù)的更改還是采集都只有一個進出口，這就在很大程度上保證了數(shù)據(jù)的完整性；同時這種數(shù)字化的模型還可以使資料在長時間之內進行良好的積累、傳遞與共享，集成管理作用極為明顯[2]。

（5）達到協(xié)同設計的目的

通過該技術能夠有效借鑒和使用信息模型數(shù)據(jù)庫之中的各項信息，并在統(tǒng)一化數(shù)據(jù)的引導下實現(xiàn)融合，最終達到高度的統(tǒng)一協(xié)調，提升設計本身的契合性，強化協(xié)同設計的效果及效率。

2 設計探究

2.1 場地規(guī)劃設計方面

在市政道路橋梁設計過程中，場地規(guī)劃是一項極為關鍵的內容，同時也是極為重要的環(huán)節(jié)，最終工程設計質量的優(yōu)劣程度和這項內容有著直接關系，因此這就必須要將場地規(guī)劃設計落實到位。原先在進行這方面設計時基本都是依靠勘察人員通過測量得到數(shù)據(jù)，因此極易出現(xiàn)較大范圍的誤差，影響最終設計的精準度，同時效率較低。然而在使用BIM 技術之后，就可以有效提升場地規(guī)劃分析的精準度，保證工作效率，達到優(yōu)化設計的目的，這主要體現(xiàn)在兩點內容上。

第一，通過該項技術可以將場地之中相對比較抽象的平面元素通過立體化的形式展現(xiàn)出來，使所有的內容都能夠一目了然。這樣一來不但可以使設計人員高效地進行場地布置和設計，還可以把每一個階段場地的具體轉換情況完全考慮進去，以此實現(xiàn)優(yōu)化設計的目標，降低重復布置的情況。此外，運用該技術建立場地模型時還可以通過標高方格網(wǎng)將地形導入進去，從而預先設計好排水系統(tǒng)以及道路的標高系統(tǒng)，這樣就能夠在場平的時候依照已經(jīng)設計好的路網(wǎng)豎向方案去施工，以此減少施工量、挖方、填方，達到節(jié)約成本的目的[3]。第二，通過BIM 技術和相應的軟件，將地理信息系統(tǒng)結合進去，能夠實現(xiàn)對道路整體布局的詳細優(yōu)化，以此實現(xiàn)道路橋梁的智能化管理，最終實現(xiàn)預期的目標；另外在使用相關軟件之后，還能夠直接對道路橋梁的實際情況進行模擬，以此對車流量和人流量進行評估，最終實現(xiàn)相應的建設目標。該技術的使用還可以有效解決傳統(tǒng)設計方式上存在的一些問題，比如精準度不夠或者是數(shù)據(jù)信息缺乏的問題。

2.2 3D 可視化

現(xiàn)階段該技術已經(jīng)被廣泛應用在了各類工程競標之中，很多市政道路橋梁工程之中也有了一些實際的應用案例。在BIM 技術的支持下，主要能夠建立起市政道路和橋梁的設計模型，這種模型是在三維空間中建立完成的，所以能夠實現(xiàn)完全的可視化，由此在市政工程招標之中就能夠使相關部門對工程設計有更為直觀的感受，也可以從多個角度對工程進行研究和分析，最終直觀地觀察整個工程。

2.3 景觀設計

運用BIM 技術進行景觀設計的時候，可以先把道路橋梁范圍之中的景觀方案進行模擬分析，以此實現(xiàn)景觀和工程之間的相互協(xié)調，避免后續(xù)工程建設給周圍生態(tài)環(huán)境帶來不良影響。另外通過BIM 技術，還能夠在空間方面和工程相互結合，以此建立起來工程景觀模型，使設計人員可以對景觀進行優(yōu)化提升，突破傳統(tǒng)設計方式中的一些限制，最終使設計過程能夠達到動態(tài)化與可視化，并將工程設計質量顯著提高。

2.4 模型同步管理

在BIM 技術的支持下，會在同一個平臺上實現(xiàn)信息資源的共享，同時在建設項目周期之中，BIM 模型之中的很多信息都可以給絕大多數(shù)決策提供依據(jù)。在道路橋梁設計的每一個階段，設備管線、設計以及運維管理等內容都能夠達到信息資源共享的目的，各類參與主體也都可以把信息導入到BIM 之中，并在共同的平臺下達到協(xié)作的目的，由此改善傳統(tǒng)條件下工作效率低下以及信息不對稱的問題。

2.5 鋼箱梁細節(jié)設計

現(xiàn)階段橋梁工程之中出現(xiàn)了很多跨線橋設計，為了可以將跨越結構施工給交通運行帶來的影響降到最低，鋼箱梁頂推方案開始被廣泛應用。鋼箱梁通常都是由地板、頂板、橫隔板、腹板等材料在工廠節(jié)段制造之后通過現(xiàn)場焊接安裝完成，其內部的構造相對比較復雜，橫縱交錯，同時還給加工精細化提出了一些要求[4]。傳統(tǒng)二維圖紙下一般都是通過節(jié)段劃分和幾個相對比較典型的橫斷面圖去制定鋼箱梁上部結構的組成情況以及具體的加工措施。當鋼結構加工方在得到設計圖紙之后往往都需要對圖紙實施深化設計，并對其中設計意圖不夠明顯的地方需要及時不斷地和設計方進行溝通，這就在無形當中給工期造成了影響。BIM 技術的引入就很好地解決了這個問題，三維結構設計資料可以很便捷的輸出不同位置和角度的二維剖面，迅速生成相關構造圖紙，大大提高了鋼結構生產效率。

3 結束語

總的來說，市政道路橋梁作為一個城市發(fā)展的重要基礎，彰顯了一個城市發(fā)展的基本水平。而BIM 技術的出現(xiàn)有效改善了原先工程設計方面不精準、不同步等問題，真正體現(xiàn)出了該類工程規(guī)劃設計和施工建設等工作最終的全過程一體化管理，最大程度上保證了設備、結構以及管線等內容都可以在同一模型之中進行設計，由此提升了工程最終的設計質量，促進了城市化發(fā)展。