何曉萍 (華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210000)

1 BIM技術(shù)的內(nèi)涵與特點(diǎn)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)信息化建筑逐漸興起，信息化建筑模式在規(guī)劃設(shè)計(jì)上不斷創(chuàng)新，各個(gè)階段均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。其設(shè)計(jì)形式逐漸趨于完整，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還促進(jìn)了數(shù)據(jù)共享，使建筑成本管理更加合理。換個(gè)角度，BIM技術(shù)也是一種依托于建設(shè)設(shè)計(jì)對(duì)象的CAD 技術(shù)，能夠利用數(shù)字對(duì)建筑信息描述，并且將所有的建筑信息集中在一個(gè)虛擬模型內(nèi)，也是國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)的偉大變革。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，結(jié)合BIM 技術(shù)將工程內(nèi)所有的建筑信息集合在虛擬模型內(nèi)，比如物理特征、材料性質(zhì)等。除了應(yīng)用于建設(shè)設(shè)計(jì)，BIM技術(shù)還可以應(yīng)用在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備管理以及成本分析等方面。BIM是以三維建筑數(shù)字信息技術(shù)為主要技術(shù)理論基礎(chǔ)，綜合我國(guó)建筑工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目各種類型的建筑工程相關(guān)技術(shù)信息的建筑工程數(shù)據(jù)模型，BIM 技術(shù)具有三種技術(shù)特點(diǎn)。其一，信息一致性。在建筑工程實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，各主體之間應(yīng)達(dá)成良好的關(guān)系，并互相配合。BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以為相關(guān)主體互相配合提供幫助。實(shí)現(xiàn)BIM 技術(shù)的應(yīng)用，需要以虛擬平臺(tái)作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，構(gòu)建三維立體建筑模型，并且強(qiáng)化個(gè)項(xiàng)目之間的聯(lián)系互通，保障各類信息得以正常傳輸，實(shí)現(xiàn)信息共享的目的。其二，信息集成性。BIM技術(shù)具備畫圖的功能，可以對(duì)點(diǎn)線面分別操作，如果涉及建筑修改，只需調(diào)整結(jié)構(gòu)即可，而且所有相關(guān)數(shù)據(jù)均在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，不會(huì)受到其他因素干擾，具有較高的集成性。其三，參數(shù)化設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是模型和各圖元之間的聯(lián)系，利用系統(tǒng)自行構(gòu)建，或者結(jié)合實(shí)際情況人工構(gòu)建。應(yīng)用BIM 技術(shù)對(duì)參數(shù)的修改比較便捷，可將參數(shù)信息以之間反映到數(shù)據(jù)庫(kù)。

2 BIM技術(shù)的重要性

BIM技術(shù)就是利用3D建模技術(shù)構(gòu)建建筑物實(shí)體仿真模型，且將各種相關(guān)信息包含在此模型中。隨著計(jì)算機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展，可用于建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)軟件更加多元化。借助BIM 信息技術(shù)的幫助和支持，能有效地對(duì)橋梁工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)模式、進(jìn)度與費(fèi)用、成本等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與控制，從而充分掌握項(xiàng)目的具體情況，使設(shè)計(jì)者能根據(jù)實(shí)際情況對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整，提高方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。不僅如此，公路橋梁設(shè)計(jì)在BIM 信息技術(shù)的幫助和支持下，不僅徹底改變了我國(guó)傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)模式和技術(shù)手段，而且很好地做到了各種業(yè)務(wù)、流程的創(chuàng)新和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工程建設(shè)項(xiàng)目全過(guò)程精細(xì)、相互協(xié)調(diào)的信息化管理，有效地提高了工程建設(shè)質(zhì)量。除此之外，BIM還能夠根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)資料將數(shù)據(jù)實(shí)體化呈現(xiàn)在人們面前，并且在建筑模型中還包含著建筑工程施工中實(shí)時(shí)的真實(shí)數(shù)據(jù)變動(dòng)情況，具有可視化、優(yōu)化性可出圖形等八大特點(diǎn)。施工單位以此為基礎(chǔ)進(jìn)行施工建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而提高整體設(shè)計(jì)水平、降低了工程預(yù)期投資，并加強(qiáng)整個(gè)工程成果質(zhì)量。

3 BIM技術(shù)條件下的道路橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)

基于BIM 技術(shù)的城市公共道路和橋梁建筑工程設(shè)計(jì)，可以直接實(shí)現(xiàn)協(xié)同管理，模擬現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，落實(shí)一體化的管理和精準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)。

3.1 構(gòu)建BIM云平臺(tái)強(qiáng)化專業(yè)協(xié)助管理

在我國(guó)道路橋梁工程的設(shè)計(jì)中，涉及諸多資料和信息的內(nèi)容，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理的難度很高，協(xié)同設(shè)計(jì)也比較困難。而通過(guò)BIM 數(shù)字化技術(shù)來(lái)搭建一個(gè)項(xiàng)目的協(xié)同管理平臺(tái)，可以讓用戶實(shí)現(xiàn)云數(shù)字化平臺(tái)中所有用戶的信息資料進(jìn)行統(tǒng)一匯總與整理分析，通過(guò)云數(shù)字化計(jì)算的功能，可以極大地提升了信息管理的安全性與管理的高效性，并且可以使得信息的獲取也變得更簡(jiǎn)單便捷。在整體設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)BIM平臺(tái)，各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)師們都可以隨時(shí)地查看到其他專業(yè)的設(shè)計(jì)方案，使各個(gè)專業(yè)之間的相互銜接比較合理，還讓我們可以根據(jù)自己的需要通過(guò)BIM平臺(tái)對(duì)整體設(shè)計(jì)方案中存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了分析、討論和深入的研究，根據(jù)我們的修改意見及時(shí)地更新資料，進(jìn)而大幅提升了設(shè)計(jì)的效率和服務(wù)質(zhì)量。

3.2 模擬場(chǎng)景，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量

在我國(guó)橋梁建筑工程的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了確保整個(gè)橋梁工程項(xiàng)目的施工安全性得到有效提升，施工人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮到BIM 技術(shù)的仿真和模擬作業(yè)功能，在設(shè)計(jì)軟件階段通過(guò)導(dǎo)入建筑物所在地區(qū)的氣候以及當(dāng)時(shí)的地質(zhì)資源、水文地質(zhì)等信息參數(shù)，通過(guò)相關(guān)系統(tǒng)軟件來(lái)對(duì)各種影響建筑物和工程項(xiàng)目的因素進(jìn)行了動(dòng)態(tài)的演示，并綜合分析影響因素的建筑物參數(shù)和設(shè)置，采取具有針對(duì)性的措施，進(jìn)行建筑物的設(shè)計(jì)和管理，從而大大提升了方案設(shè)計(jì)，確保建筑工程項(xiàng)目總體安全。此外，設(shè)計(jì)人員運(yùn)用BIM等技術(shù)對(duì)各種解決此類問(wèn)題的技術(shù)實(shí)施方案的實(shí)際可行性做出分析，在這一過(guò)程中，通過(guò)BIM 技術(shù)，可以根據(jù)設(shè)計(jì)的參數(shù)來(lái)構(gòu)造出一個(gè)基于道路橋梁項(xiàng)目的3D模型，利用BIM技術(shù)的可視化和模擬特點(diǎn)，使得方案設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)、弊端和可優(yōu)化的地方更加明顯，便于從各種方面入手對(duì)該項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)行有效性和可行力的分析。

4 基于BIM應(yīng)用的橋梁設(shè)計(jì)實(shí)踐

4.1 項(xiàng)目概況

本文以一大型國(guó)際機(jī)場(chǎng)快線南延段改建工程的區(qū)域設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為國(guó)際范例，對(duì)南至k10+245～k15+087 的重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行了設(shè)計(jì)。整體布局∶本次高速鐵路建設(shè)采用了"主線高架+地面輔道"的鐵路建設(shè)總體方案，與上海寧奉城際高速鐵路自動(dòng)軌道交通線共同共建，沿線設(shè)計(jì)預(yù)留自動(dòng)軌道互通立交1 對(duì)、新建3 對(duì)雙向平行互通立交匝道和2個(gè)自動(dòng)軌道互通立交車站。道路施工規(guī)?！梦覈?guó)高架公路標(biāo)準(zhǔn)段雙向6車道，考慮到目前受高架交匯處交通的影響，已在部分高架路段增設(shè)了地下輔助自動(dòng)車道，地面輔助輔助自動(dòng)車道改為標(biāo)準(zhǔn)段雙向6車道。

4.2 初步設(shè)計(jì)階段

利用工業(yè)BIM 工程技術(shù)軟件，根據(jù)本專業(yè)課程的總體方案設(shè)計(jì)及示意圖，自動(dòng)完成本專業(yè)課程中所有道路、高架及橋梁的工程主體框架結(jié)構(gòu)和輔助基礎(chǔ)設(shè)施、管道及隧道路燈等的設(shè)計(jì)建模，并自動(dòng)程序生成BIM技術(shù)模型相應(yīng)的建模文檔、工程量成本統(tǒng)計(jì)、工程成本估算等報(bào)表，繪制模型文檔之后，繪制圖片和工程模擬圖，并繪制高速漫游的工程視頻，從而使各專業(yè)的工程設(shè)計(jì)人員能夠協(xié)調(diào)好各專業(yè)的設(shè)計(jì)工作，提前對(duì)各專業(yè)在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)可能遇到的各種問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和預(yù)測(cè)，從而減少了設(shè)計(jì)者的時(shí)間。持續(xù)期預(yù)算對(duì)整體設(shè)計(jì)稍做修改。

4.3 建模階段

將企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有的建筑工程圖紙材料等資源進(jìn)行了統(tǒng)一的匯總和整理，并匯集形成一套完整且最新的建筑工程圖紙資源信息，作為施工建模的重要基礎(chǔ)和依據(jù)。初步的模型構(gòu)建工作已經(jīng)完成后，BIM 相關(guān)的軟件能夠向大家提供與汽車相關(guān)的碰撞報(bào)告和各個(gè)專業(yè)人員設(shè)計(jì)的疑難點(diǎn)匯總。對(duì)初步的模型做了一個(gè)整體性的漫游，預(yù)覽了平面設(shè)計(jì)視圖在三維實(shí)體環(huán)境中的預(yù)測(cè)效果。

4.4 深化階段

根據(jù)本次建模過(guò)程中各個(gè)階段的設(shè)計(jì)模型及所要提出的相關(guān)設(shè)計(jì)問(wèn)題，匯總了各個(gè)相關(guān)專業(yè)的問(wèn)題分析報(bào)告，針對(duì)這些問(wèn)題制定了解決的措施，對(duì)相關(guān)的設(shè)計(jì)方案和技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，并且及時(shí)更新了模型?；诳傮w結(jié)構(gòu)的模型，增設(shè)了排水、道路燈、圍欄等其他附屬裝置。對(duì)已經(jīng)搭建的模型要求進(jìn)行項(xiàng)目工程量統(tǒng)計(jì)、設(shè)計(jì)文件的集成和歸檔。將與本次工程相關(guān)的圖片文件、施工仿真模擬視頻都關(guān)聯(lián)到了模型中，可以通過(guò)直接打開該文件來(lái)對(duì)其進(jìn)行檢索和查詢。

4.5 地下管線的綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)

管線綜合設(shè)計(jì)是指在道路和橋梁地帶區(qū)域不同的專業(yè)工程平面位置和橫豎向高度之間相互協(xié)調(diào)的一個(gè)工作內(nèi)容。在我國(guó)道路和橋梁的設(shè)計(jì)階段，要通過(guò)綜合地分析各種相關(guān)信息數(shù)據(jù)資料，規(guī)劃各條管線的具體走向、品種以及其管徑等參數(shù)，優(yōu)化各個(gè)參數(shù)的內(nèi)容，然后用BIM 技術(shù)來(lái)構(gòu)造一個(gè)管線的動(dòng)態(tài)分布模型。當(dāng)車輛完成了建模時(shí)，要認(rèn)真地做好對(duì)于碰撞檢查和監(jiān)測(cè)的分析，根據(jù)檢查結(jié)果總結(jié)出報(bào)告的內(nèi)容。通過(guò)BIM 技術(shù)對(duì)其管道進(jìn)行了綜合性的調(diào)控，確定了管道的具體大小，進(jìn)而給予了施工的參考和支持。

5 結(jié)語(yǔ)

城市橋梁道路工程是國(guó)家重點(diǎn)的大型城市交通基礎(chǔ)工程，保證了我國(guó)整個(gè)城市的道路交通暢通，也為城市居民日常生活和室外工作活動(dòng)提供了極大的方便。運(yùn)用 BIM等技術(shù)對(duì)我國(guó)道路主體橋梁進(jìn)行三維設(shè)計(jì)和監(jiān)理分析，可以充分利用工程信息化等多種技術(shù)手段，構(gòu)建橋梁的三維基本模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)、設(shè)施及各種基本模型，如行人和交通管線等的三維一體化設(shè)計(jì)管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而從根本上有效地改善和持續(xù)提高我國(guó)道路主體橋梁監(jiān)理設(shè)計(jì)和監(jiān)理分析的服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代城市工程建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。