韋儒

中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司 陜西西安 710075

在進行物資的運輸過程中，很多時候不可避免的就是需要利用公路橋梁進行運輸，而由于環(huán)境的復(fù)雜性，在進行公路橋梁設(shè)計的過程中需要采用多種橋型。一般裝配式的橋梁主要是應(yīng)用于簡單橋梁上的布設(shè)，而如斜拉橋、大跨徑剛構(gòu)橋以及懸索橋等構(gòu)建方式主要是用于跨度較大的深谷、河流上，小半徑曲線箱梁一般用于互通式的交叉點位置，在一定程度上提高了結(jié)構(gòu)和行車的安全性[1]。由于公路設(shè)計及施工過程中所采用的橋梁類型多種多樣，因此，采用BIM 技術(shù)正好可以將這些復(fù)雜的問題簡單化、精細化，特別是對鋼結(jié)構(gòu)橋梁的設(shè)計制造以及方案的選取上有著極為重要的指導(dǎo)作用。

1 BIM 技術(shù)在公路橋梁設(shè)計中的應(yīng)用

1.1 基于BIM 技術(shù)搭建協(xié)同設(shè)計平臺

隨著科學技術(shù)水平的不斷增長，BIM 模型的建立使得許多的工程變的更加簡單快捷，BIM 技術(shù)主要是以激光掃描、無人機傾斜攝影以及航測遙感等較為先進的測量技術(shù)為基礎(chǔ)進行環(huán)境模型的建設(shè)，并通過協(xié)同平臺進行設(shè)計。利用BIM 技術(shù)中自主研發(fā)的軟件設(shè)計功能，使專業(yè)設(shè)計人員工作更加簡單化，可以根據(jù)實際的數(shù)字化勘察設(shè)計來實現(xiàn)成果展示，從而得出所需要的數(shù)據(jù)，進一步生成橋梁設(shè)計的BIM 模型，最后就是通過協(xié)同平臺進行環(huán)境模型與BIM 模型的融合與組裝，得到最實際的建設(shè)模型。公路橋梁的設(shè)計人員可以以整體模型為建設(shè)標準，同時將其融入自身的設(shè)計特點，對公路橋梁的設(shè)計方案進行檢驗，同時在這個過程中還需要去完成模型的協(xié)同處理工作以及各種專業(yè)設(shè)計的推送、銜接工作等。為了有效的避免由于數(shù)據(jù)誤差而造成的設(shè)計失誤，需要利用協(xié)同平臺的分析能力，確保各個參數(shù)與實際的測量數(shù)據(jù)保持一致[2]。在上述的過程中，相關(guān)的專業(yè)設(shè)計人員還需要通過利用BIM 協(xié)同平臺進行數(shù)據(jù)確認工作，然后再將實際的數(shù)據(jù)庫進行轉(zhuǎn)換傳遞，保障最終設(shè)計信息的準確性。

1.2 BIM 技術(shù)在公路橋梁方案必選中的應(yīng)用

在橋梁的設(shè)計過程中，常規(guī)橋梁的方案設(shè)計往往占據(jù)著較大的工作量，因為裝配式的橋梁結(jié)構(gòu)在橋梁工程占據(jù)了較大的比例。通過利用傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計方案經(jīng)驗在短時間內(nèi)可以制定出橋梁的設(shè)計方案，但是不可避免的會存在一定的弊端，造成橋梁設(shè)計出現(xiàn)一些問題，例如設(shè)計圖紙不能清晰的表達意義、橋梁構(gòu)造物與所跨越物體的位置關(guān)系存在一定的問題等。

在利用BIM 技術(shù)進行公路設(shè)計的過程中，可以實現(xiàn)路線軟件的自主設(shè)計與橋梁中心樁號、跨徑的批量設(shè)置，實現(xiàn)一鍵生成路線以及常規(guī)的橋梁設(shè)計模型方案，降低了工作量，避免了認為失誤產(chǎn)生的設(shè)計問題。通過利用地形模型可以建立出激光點、航片以及衛(wèi)星圖像等數(shù)據(jù)，將BIM 技術(shù)與地形模型技術(shù)做到充分融合，實現(xiàn)對橋梁方案的有效評估，降低了安全事故發(fā)生概率。這樣就可以生成極為清晰的孔徑布置以及上下橋梁結(jié)構(gòu)選型等，進而判斷是否滿足設(shè)計標準。

1.3 BIM 技術(shù)在鋼橋細節(jié)設(shè)計的應(yīng)用

裝配式橋梁設(shè)計可以廣泛的應(yīng)用于各個主線的橋梁設(shè)計中，但是對于一些交通通行量較大的區(qū)域，是不可以采用這種方法的，例如一些深谷、跨度較大的跨線橋以及大河等特殊地形。在遇到這種情況時，往往斜拉橋、懸索橋以及大跨徑剛構(gòu)橋更適合以上這些地形。然而這些的橋梁設(shè)計結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，各個構(gòu)件之間的銜接與安裝決定了橋梁的穩(wěn)定性，如果通過傳統(tǒng)的二維圖模型進行各個構(gòu)建的位置的安排，則會圖紙繁多，晦澀難懂，對橋梁的設(shè)計和施工造成了一定的困擾。

鋼桁架主梁節(jié)點錨栓與索鞍是一些跨徑較大的橋梁所使用的重要部件，由于這兩種部件的空間構(gòu)造極為復(fù)雜，采用常規(guī)的二維圖不能完全將這些結(jié)構(gòu)充分顯現(xiàn)，造成了后期施工困難。而通過BIM技術(shù)對各橋梁構(gòu)件進行模型展示，并可逐一裝配搭建起橋梁模型，使得這類特殊結(jié)構(gòu)橋梁變得精細化、簡單化，對該類橋梁的設(shè)計及施工具有重要的指導(dǎo)意義。

2 BIM 技術(shù)在公路橋梁設(shè)計的應(yīng)用難點

2.1 軟件技術(shù)存在一定的漏洞

現(xiàn)如今，我國在進行公路橋梁設(shè)計的過程中所采用的BIM 技術(shù)軟件往往都是依靠一些國外的軟件，雖然這些軟件的開放性極大，但是對于我國的設(shè)計而言，往往缺乏一定的合理性，造成了設(shè)計過程中不能完全依照中國設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計。同時我國的相關(guān)技術(shù)人員在進行橋梁公路設(shè)計過程中往往需要融入一些自身的特點，因此需要將BIM 技術(shù)的相關(guān)軟件進行本土化開發(fā)[3]。

2.2 對于硬件的配置需求較高

在進行公路橋梁設(shè)計的過程中僅對自身信息進行建模是不足的，同時還需要對周邊地質(zhì)、水文、建筑、管線等進行配套補充，這樣才可以更好的建立科學合理的設(shè)計方案[4]。但是由于這些信息在建立模型過程中需要包含內(nèi)容較多，因此需要一個硬件配置較高的系統(tǒng)才可以滿足相關(guān)信息的處理。

2.3 對于BIM 專業(yè)技術(shù)人員要求較高

設(shè)計、施工和運營管理等全生命周期的建設(shè)活動都需要BIM技術(shù)的參與，BIM 應(yīng)用傳遞模型信息[5]。因此，相關(guān)從業(yè)人員要掌握各工程建設(shè)活動的有關(guān)知識，還要會熟練應(yīng)用BIM 相關(guān)軟件，甚至必須能根據(jù)我國規(guī)范進行相關(guān)功能的二次開發(fā)，這樣才可以有效的避免由于設(shè)計規(guī)范問題所造成的數(shù)據(jù)偏差。

3 結(jié)語

觀察近年來的公路橋梁設(shè)計工程，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計過程的各個角度、各個階段都有BIM 技術(shù)的實踐應(yīng)用。在BIM 技術(shù)的起步階段，難免會遇到艱難的探索和改進，但正是相關(guān)人員的逐步攻關(guān)才使BIM 技術(shù)向著成熟的方向邁進。目前已取得的成果顯示，BIM 技術(shù)的發(fā)展勢頭越來越好，對設(shè)計階段工程難點的攻破起了重要作用?，F(xiàn)階段，BIM 技術(shù)的三維表達方式已具有超前的優(yōu)越性。