孟凡圣，劉勁草

(1.黑龍江省龍建路橋第三工程股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150001；2.黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院，黑龍江 哈爾濱 150080)

1 引 言

BIM技術(shù)是橋梁設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的技術(shù)，由于該技術(shù)在我國建筑業(yè)應(yīng)用時間比較晚，在最近幾年才在工程中被廣泛應(yīng)用。但是國外其他國家對于BIM技術(shù)應(yīng)用的案例非常豐富，而且也有著較為完善的政策支持。因此，BIM技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域應(yīng)用時被認(rèn)作是CAD技術(shù)的革新。從長遠(yuǎn)角度分析發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工程設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量和效率的提升，對于我國行業(yè)發(fā)展具有重要意義。就目前大多數(shù)的橋梁工程施工而言，工程數(shù)量工程規(guī)模都在增長，但是在BIM技術(shù)應(yīng)用中卻顯得非常少。本文針對BIM技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，提出在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用的價值和具體方法。

2 橋梁工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對復(fù)雜

橋梁工程中涵蓋的結(jié)構(gòu)構(gòu)件非常多，而且橋梁結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在施工過程中需要實(shí)現(xiàn)非常多構(gòu)建的緊密連接，而這一現(xiàn)象讓橋梁工程在設(shè)計(jì)時考慮的因素增多，如果出現(xiàn)考慮不周到將會出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題。比如說連接件錯誤和穩(wěn)定性不足，等。在以往應(yīng)用二維圖紙進(jìn)行分析時，工作人員需要借助對圖紙的校對進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，但是由于檢測方法有限，并不能實(shí)現(xiàn)圖紙中設(shè)計(jì)問題的及時發(fā)現(xiàn)，很有可能對后續(xù)施工造成困擾，出現(xiàn)大量的返工。即使已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)圖紙中出現(xiàn)的問題，由于二維技術(shù)存在較強(qiáng)的局限性，也無法實(shí)現(xiàn)對工程設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)修改，而這一情況會引起圖紙與實(shí)際情況不符。

2.2 構(gòu)件數(shù)量和體積較大

在橋梁工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要從多方面進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的考慮，保障設(shè)計(jì)的合理性，由于橋梁工程中涉及的預(yù)制構(gòu)件非常多，而且很多預(yù)制構(gòu)件數(shù)量大、體積大，在設(shè)計(jì)過程中工作人員需要結(jié)合橋梁工程的施工環(huán)境、施工能力以及現(xiàn)場設(shè)備等進(jìn)行科學(xué)分析，讓預(yù)制構(gòu)建能夠滿足橋梁工程的應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案可行性的提升。如果在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，或者結(jié)構(gòu)構(gòu)建尺寸與現(xiàn)場的尺寸和形式存在不統(tǒng)一，將會對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行修改，甚至引起構(gòu)建的質(zhì)量隱患，這一情況不僅會影響到橋梁工程的施工進(jìn)度，還會引起成本投入的增加。比如說，在進(jìn)行橋梁工程中應(yīng)用混凝土構(gòu)件時，如果出現(xiàn)了混凝土構(gòu)件的質(zhì)量隱患，將無法滿足橋梁工程建設(shè)的穩(wěn)定性要求，大多數(shù)情況下只能選擇對混凝土構(gòu)件的報廢處理，重新進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)。

2.3 施工環(huán)境相對復(fù)雜

橋梁工程與其他工程相比，橋梁工程的施工環(huán)境更加復(fù)雜，常常面臨著跨河和跨山谷的現(xiàn)象，為了實(shí)現(xiàn)橋梁工程順利施工，必須要保障工程的質(zhì)量與安全，通過合理的設(shè)計(jì)方案選擇，加大對施工環(huán)境的考慮與分析，在不同的橋梁工程中面臨的施工環(huán)境也有很大差別，雖然可以借鑒類似的環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，但是難以保障同樣的施工方案可行有效，這一情況會引起橋梁工程施工的阻礙，甚至?xí)霈F(xiàn)質(zhì)量、安全、成本等方面的影響。

3 BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

3.1 構(gòu)建模型并進(jìn)行精確計(jì)算

在橋梁工程設(shè)計(jì)階段，通過對BIM技術(shù)的應(yīng)用，讓工程設(shè)計(jì)更加科學(xué)，滿足工程的相關(guān)要求，同時也能讓橋梁工程質(zhì)量安全進(jìn)度得到保障。在BIM技術(shù)應(yīng)用下主要是實(shí)現(xiàn)對工程設(shè)計(jì)的協(xié)同，每一位設(shè)計(jì)人員都需要在設(shè)計(jì)平臺中加大對數(shù)據(jù)和信息的共享，實(shí)現(xiàn)工作人員之間的有效溝通，改善以往傳統(tǒng)的工作模式，既保障工作效率提升，又能夠積極解決橋梁設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題。通過對此現(xiàn)象的研究發(fā)現(xiàn)，以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)大大節(jié)約了工程成本，BIM技術(shù)在應(yīng)用過程中實(shí)現(xiàn)了橋梁工程施工模型的建立，對橋梁工程施工模型和整體施工的科學(xué)性進(jìn)行計(jì)算，尤其是在局部計(jì)算時，能夠?qū)５慕Y(jié)果進(jìn)行利用，獲取相應(yīng)的圖形和數(shù)據(jù)信息，讓整個模型計(jì)算更加科學(xué)。也就是說，在BIM技術(shù)應(yīng)用中，通過整體計(jì)算能夠讓橋梁工程設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加簡便，保障了橋梁設(shè)計(jì)的高效性，通過數(shù)據(jù)傳遞減少浪費(fèi)的設(shè)計(jì)時間，實(shí)現(xiàn)工作效率、工作質(zhì)量的增長。

3.2 擬定并優(yōu)化施工方案

BIM技術(shù)具備可視化優(yōu)勢，能夠?qū)⒖梢暬O(shè)計(jì)應(yīng)用到橋梁工程的信息模型構(gòu)建中，以構(gòu)建的模型為基礎(chǔ)確定橋梁工程施工的具體方案，然后以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，通過對整個工程施工過程的展示，讓設(shè)計(jì)的信息模型更符合橋梁工程的應(yīng)用價值，保證橋梁工程整體施工安全與質(zhì)量提升。通過對三維模型的分析，能夠讓工程施工模擬更加直觀，而工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)工程施工中存在的問題，及時做出施工進(jìn)度和施工方案的調(diào)整，在施工模擬中可以展現(xiàn)不同的施工方案，并且用一定的區(qū)分方式進(jìn)行差異化研究。以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，將收集到的模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入到智能設(shè)備中，讓設(shè)計(jì)人員和施工人員通過遠(yuǎn)程溝通交流，保障設(shè)計(jì)方案的可行性提升，加大對施工方案和設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化選擇。另外，BIM技術(shù)能夠展現(xiàn)橋梁工程設(shè)計(jì)中資源分配的合理性，讓設(shè)計(jì)方案更能滿足工程的經(jīng)濟(jì)性要求。

3.3 對出圖模板進(jìn)行設(shè)置并且創(chuàng)建施工圖

在橋梁工程設(shè)計(jì)圖完成之后，需要將圖紙交付給施工單位，如果采用以往傳統(tǒng)的2D技術(shù)，無法實(shí)現(xiàn)橋梁設(shè)計(jì)中堆疊位置的展現(xiàn)。而應(yīng)用BIM技術(shù)之后，能夠通過幾何圖形實(shí)現(xiàn)橋梁工程所有精準(zhǔn)位置的立體展示，避免了以往傳統(tǒng)型設(shè)計(jì)圖紙的表達(dá)障礙，讓工程圖紙更加直觀也更加豐富，表達(dá)的數(shù)據(jù)信息模型信息也更加精準(zhǔn)。另外，通過BIM技術(shù)能夠?qū)こ痰募?xì)致劃分，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)用效率提升。

3.4 統(tǒng)計(jì)工程量

在以往的橋梁設(shè)計(jì)中，工作人員普遍應(yīng)用CAD進(jìn)行工程量的統(tǒng)計(jì)，或者以相關(guān)的造價軟件進(jìn)行施工量的計(jì)算，在應(yīng)用此種方式時，會消耗非常多的人力和物理資源，甚至因人力操作失誤而引起誤差。在BIM技術(shù)應(yīng)用之后，能夠結(jié)合該技術(shù)建立橋梁工程施工的模型，并且在整個模型的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)橋梁工程構(gòu)建信息和數(shù)據(jù)的獲取，加大對工程施工中工程量的統(tǒng)計(jì)。在工程量統(tǒng)計(jì)完成之后，能夠以BIM技術(shù)為核心實(shí)現(xiàn)工程量的直觀展示，在設(shè)計(jì)過程中，如果需要進(jìn)行部分模型的調(diào)整，還可以結(jié)合相應(yīng)的數(shù)量以及定額情況，對工程量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，同時。在調(diào)整時，BIM系統(tǒng)會將變化的區(qū)域進(jìn)行表達(dá)，保障設(shè)計(jì)和工程量計(jì)算的精準(zhǔn)性。

4 結(jié)束語

總而言之，橋梁工程是我國交通工程的關(guān)鍵部分，由于橋梁工程施工中會涉及到大量投資，而且技術(shù)性強(qiáng)，難度非常大。為了保障橋梁工程質(zhì)量，需要加大對橋梁工程設(shè)計(jì)的分析，在設(shè)計(jì)階段通過BIM技術(shù)應(yīng)用，以BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的可行性提升，滿足工程的經(jīng)濟(jì)性要求。另外，設(shè)計(jì)人員需要加大與施工人員之間的溝通，快速掌握橋梁工程設(shè)計(jì)中涉及的資源和信息，為設(shè)計(jì)方案優(yōu)化提供依據(jù)，保障整個工程成本投入的下降。