孫偉

摘? ? 要：BIM屬于我國先進(jìn)的建筑技術(shù)，可以優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)，加強(qiáng)建筑質(zhì)量。BIM技術(shù)可以建立三維立體化模型，簡化建筑設(shè)計(jì)難度。此次研究主要是探討B(tài)IM在市政橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)踐，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員起到參考性價(jià)值。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);市政橋梁;設(shè)計(jì)實(shí)踐

1? 引言

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過程中，相應(yīng)增加了橋梁工程數(shù)量。橋梁工程會(huì)受到多方面影響，尤其是自然環(huán)境的影響，當(dāng)處于惡劣天氣時(shí)，會(huì)使橋梁受到不同程度損害。此外，地質(zhì)災(zāi)害與人為操作也會(huì)對橋梁結(jié)構(gòu)造成破壞影響，降低橋梁安全性能，甚至還會(huì)使橋梁出現(xiàn)坍塌事故，嚴(yán)重威脅行人的生命財(cái)產(chǎn)安全?；谝陨戏矫?，必須注重公路橋梁設(shè)計(jì)問題，確保整個(gè)施工建設(shè)的穩(wěn)定有序開展。通過應(yīng)用BIM技術(shù)可以改善橋梁設(shè)計(jì)與實(shí)踐問題。傳統(tǒng)橋梁工程建設(shè)采用CAD技術(shù)制作二維圖紙，通過專用軟件轉(zhuǎn)化為三維圖紙，為技術(shù)人員提供參考。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工模式復(fù)雜，且存在不足和弊端。若CAD制圖錯(cuò)誤，將會(huì)導(dǎo)致后續(xù)三維成圖錯(cuò)誤。由于三維成圖存在不可逆特點(diǎn)，上述問題都會(huì)影響橋梁設(shè)計(jì)效果。

2? BIM技術(shù)與發(fā)展現(xiàn)狀

BIM技術(shù)屬于特殊工作方式，隨著智能化系統(tǒng)的研發(fā)，可以有效結(jié)合三維模型與智能化系統(tǒng)，以此建立三維模型智能化工作方式。在研究橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，BIM技術(shù)可以有效結(jié)合智能與三維模型，以此簡化橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。建筑信息建模管理屬于BIM的基本含義，通過數(shù)字形式描述出建設(shè)項(xiàng)目的物理功能。在項(xiàng)目前期立項(xiàng)、設(shè)計(jì)和施工維護(hù)等環(huán)節(jié)均可應(yīng)用BIM技術(shù)，形成專業(yè)的數(shù)據(jù)庫。在實(shí)際建造之前，需要使用BIM技術(shù)在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)平臺之上，按照建造結(jié)構(gòu)的實(shí)際要求，不斷加強(qiáng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，之后再將設(shè)計(jì)結(jié)果體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，這樣不僅可以加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，還可以降低生產(chǎn)成本，減少建設(shè)工期。BIM技術(shù)屬于建筑技術(shù)的革新，能夠促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展，提升工程信息化密集度。

3? 市政橋梁設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

3.1? 缺乏專業(yè)協(xié)調(diào)

由于橋梁工程的綜合程度比較高，整個(gè)設(shè)計(jì)過程復(fù)雜。在設(shè)計(jì)過程中需要考慮到不同專業(yè)的設(shè)計(jì)合理性，確保各專業(yè)的協(xié)調(diào)。在市政橋梁設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)圖紙由不同專業(yè)負(fù)責(zé)繪制設(shè)計(jì)圖紙，從而導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)無法及時(shí)進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，還會(huì)導(dǎo)致不同專業(yè)的設(shè)計(jì)圖紙存在矛盾，增加后續(xù)橋梁施工難度。

3.2? 缺乏安全性設(shè)計(jì)技術(shù)

橋梁工程設(shè)計(jì)期間，既要確保整體美觀性，還應(yīng)當(dāng)考慮到橋梁的安全性。當(dāng)前我國關(guān)于市政橋梁的安全性設(shè)計(jì)還比較低級，設(shè)計(jì)人員通過現(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)范和工程案例，對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。由于不同橋梁工程所處的環(huán)境不同，如果只是按照設(shè)計(jì)圖紙與規(guī)范指標(biāo)，沒有考慮到實(shí)際因素，將會(huì)影響橋梁設(shè)計(jì)效果。

3.3? 缺乏后期設(shè)計(jì)方案

橋梁工程都分布在交通復(fù)雜地段，對于設(shè)計(jì)的要求比較高，同時(shí)對施工建設(shè)的要求也比較高?，F(xiàn)階段對于橋梁工程來說，必須按照傳統(tǒng)先設(shè)計(jì)后施工方法。然而在實(shí)際施工期間，沒有結(jié)合具體的施工條件，極易增加后續(xù)施工難度。這樣不僅會(huì)對工程建設(shè)進(jìn)度造成影響，還會(huì)增加工程資源浪費(fèi)與資金消耗。

3.4? 設(shè)計(jì)圖紙不準(zhǔn)確

橋梁工程設(shè)計(jì)過程中對于臺橋尺寸、高度，錨塊位置及大小，橋臺建設(shè)所需混凝土，都需要通過CAD圖紙進(jìn)行人工設(shè)計(jì)。橋梁工程的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且不同型號包含多種構(gòu)件，整個(gè)計(jì)算量比較大，還會(huì)消耗人力物力，極易出現(xiàn)差錯(cuò)。工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，還會(huì)對工程結(jié)構(gòu)性和安全性造成影響。

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

在BIM技術(shù)快速發(fā)展過程中，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于市政領(lǐng)域，既可以改善橋梁設(shè)計(jì)的弊端，還能夠?yàn)楹罄m(xù)橋梁設(shè)計(jì)提供參考。通過技術(shù)應(yīng)用調(diào)研可知，BIM技術(shù)在市政橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用如下：

4.1? 建立BIM云平臺，加大專業(yè)協(xié)調(diào)度

橋梁工程設(shè)計(jì)的復(fù)雜性比較大，信息整合量多，從而導(dǎo)致協(xié)同設(shè)計(jì)難度大。傳統(tǒng)橋梁設(shè)計(jì)的信息管理多采用人工管理和處理，會(huì)降低信息整合效率，信息傳輸效率低下。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，在項(xiàng)目內(nèi)部建立BIM協(xié)同平臺，將不同專業(yè)部門所收集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_中，通過BIM技術(shù)當(dāng)中的云計(jì)算功能和云平臺功能，提升信息管理的高效性和安全性，便于獲取信息數(shù)據(jù)。在工程后續(xù)設(shè)計(jì)中，不同專業(yè)技術(shù)人員可以在云平臺上下載信息圖紙，通過BIM繪圖軟件建立三維信息模型。不同專業(yè)部門和技術(shù)人員都可以在云平臺上分析和討論模型存在的問題，按照修改意見對信息進(jìn)行更新，以此提升工程設(shè)計(jì)效率。然而需要注意的是，BIM協(xié)同技術(shù)處于發(fā)展階段，需要接觸國外技術(shù)支持，技術(shù)和軟件均不成熟。在后續(xù)發(fā)展中還應(yīng)當(dāng)開發(fā)自主平臺，增加新功能。

4.2? 基于場景模擬提升橋梁安全性

在傳統(tǒng)橋梁設(shè)計(jì)中，主要是按照現(xiàn)有工程案例和人工經(jīng)驗(yàn)開展設(shè)計(jì)，沒有結(jié)合工程實(shí)際特點(diǎn)，無法確保項(xiàng)目設(shè)計(jì)的安全性。導(dǎo)致該項(xiàng)問題的主要原因在于缺乏技術(shù)。通過BIM技術(shù)模擬性優(yōu)勢，可以將工程所在地的水文地質(zhì)信息、環(huán)境信息、氣候信息加入到BIM軟件中，分析工程安全性的影響因素。通過軟件可以提供橋梁排水能力、承載力和耐久性指標(biāo)。技術(shù)人員按照指標(biāo)，分析橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度，確保其滿足工程要求。由于BIM技術(shù)處于發(fā)展過程中，還需要不斷升級和更新軟件，完善BIM體系。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)提升相關(guān)功能。由于部分技術(shù)處于理論階段，實(shí)際應(yīng)用差距較大，在后續(xù)工程建設(shè)中還應(yīng)當(dāng)按照工程實(shí)際情況，促進(jìn)BIM技術(shù)發(fā)展。

4.3? 實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)施工一體化

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，所制定的橋梁工程設(shè)計(jì)方案的施工可行性比較低，通過設(shè)計(jì)方案無法預(yù)測工程建設(shè)可能出現(xiàn)的問題。在引入BIM技術(shù)之后，可以通過3D數(shù)據(jù)模型模擬整個(gè)工程，通過技術(shù)所具備的模擬性和可視性特點(diǎn)，深入分析現(xiàn)場施工的可行性。在三維立體設(shè)計(jì)中，可以清晰觀察到項(xiàng)目概況，明確工程施工思路。同時(shí)可按照現(xiàn)場條件對施工過程進(jìn)行模擬，制定多種施工方案，確保整個(gè)工程的良好有序開展。

4.4? 借助云計(jì)算技術(shù)，提升設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度

在橋梁工程設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性屬于重要指標(biāo)，會(huì)對整個(gè)工程建設(shè)過程造成影響。通過BIM技術(shù)可以分析計(jì)算橋梁的各部件，以此獲得構(gòu)件的信息，以此控制工程成本。此外BIM軟件可以將數(shù)據(jù)精確到小數(shù)點(diǎn)后4位，能夠明顯提升數(shù)據(jù)計(jì)算能力，構(gòu)建準(zhǔn)確性和設(shè)計(jì)效率。然而通過分析BIM軟件的應(yīng)用現(xiàn)狀可知，當(dāng)前比較缺乏專業(yè)BIM人才，并且對于軟件的操作都不熟練，在橋梁工程設(shè)計(jì)中無法發(fā)揮出BIM技術(shù)的優(yōu)勢。所以在未來發(fā)展中，應(yīng)注重培養(yǎng)BIM人才，全面提升軟件的有效利用率，進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)效率。

5? 結(jié)束語

綜上所述，橋梁工程建設(shè)城市現(xiàn)代化建設(shè)中占據(jù)重要地位，通過橋梁工程設(shè)計(jì)能夠促進(jìn)城市發(fā)展，緩解交通壓力。在橋梁工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，既能夠提升設(shè)計(jì)效率，還能夠維護(hù)結(jié)構(gòu)安全，降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)與成本支出。由于我國BIM技術(shù)處于探索階段，仍然存在較多問題，在實(shí)際應(yīng)用中必須進(jìn)行優(yōu)化改善，全面發(fā)揮出BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)中的作用。

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