李洋

石家莊交通勘察設(shè)計(jì)院 河北 石家莊 050071

引言

道路橋梁優(yōu)化的原則是提高整體橋梁的安全性要求，統(tǒng)計(jì)橋梁線形、平曲線、穩(wěn)定性、承載力等指標(biāo)參數(shù)，確保各項(xiàng)參數(shù)均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)橋梁的基本性能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化，以確保設(shè)計(jì)及施工方案的合理性。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員也需控制整體工程的運(yùn)行成本，降低城市化建設(shè)所需求的經(jīng)濟(jì)成本，進(jìn)而充分發(fā)揮道路橋梁的作用。

1 BIM技術(shù)在道路橋梁設(shè)計(jì)優(yōu)化的必要性

1.1 可提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)指標(biāo)

BIM技術(shù)可分析出不同元件之間的連接狀態(tài)，以便技術(shù)人員在可視的、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息中得到工程特征，進(jìn)而發(fā)掘出梁體、柱體之間支撐關(guān)系。例如所設(shè)計(jì)橋梁的承載力指標(biāo)較高時(shí)，該技術(shù)可結(jié)合二維圖示和三維圖示指標(biāo)統(tǒng)計(jì)圖像與工程量之間的關(guān)系，以便在立體化的設(shè)計(jì)構(gòu)造中明確各個(gè)元件之間的連接、構(gòu)造特征。由此可見，該技術(shù)能對(duì)橋梁框架進(jìn)行仿真，同時(shí)在CAD軟件中以虛擬化仿真圖像凸顯出綠色施工標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而為工程人員提供準(zhǔn)確的建議支持[1]。

1.2 可凸顯集約化管理價(jià)值

BIM技術(shù)可利用模擬化的三維圖示展示出工程的效果及缺陷，以便設(shè)計(jì)人員給予必要的修正工作。因此，模擬數(shù)據(jù)分析過程中可對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，再對(duì)橋梁的數(shù)據(jù)功能進(jìn)行反饋模擬，進(jìn)而設(shè)立出翔實(shí)的應(yīng)對(duì)方案。另外，仿真數(shù)據(jù)也具有較好的觀察功能，設(shè)計(jì)人員可利用軟件中的信息標(biāo)注分析部件的連接狀況及穩(wěn)定性狀況，解決較為復(fù)雜的工程問題。例如設(shè)計(jì)人員可運(yùn)用參數(shù)的比對(duì)過程，整合不同工藝所需使用的資源數(shù)據(jù)，同時(shí)在相關(guān)管理?xiàng)l約的支持下消除不安全事件及安全隱患問題。總之，運(yùn)用BIM技術(shù)可在高效化、集約化的管理過程中呈現(xiàn)出橋梁的構(gòu)型及質(zhì)量特點(diǎn)，圍繞這些要求設(shè)立計(jì)劃指導(dǎo)方案，能夠在縮短工程周期的過程中節(jié)約資源使用支出。

2 BIM技術(shù)在公路橋梁工程的設(shè)計(jì)應(yīng)用策略

2.1 前期設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)支持管理

橋梁工程設(shè)計(jì)過程務(wù)必參照當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境及橋梁的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)，依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)需求及設(shè)計(jì)方向給予一定的技術(shù)支撐，從而凸顯出不同數(shù)據(jù)的整合價(jià)值。因此，運(yùn)用BIM技術(shù)將基本橋梁信息、構(gòu)件特點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)配置，能提升橋梁的使用質(zhì)量。例如需分析出梁、柱、骨料等元件之間的設(shè)計(jì)關(guān)系，統(tǒng)計(jì)出相關(guān)配置方式及聯(lián)系方式，以此凸顯出整體設(shè)計(jì)的合理性價(jià)值?？傊?，通過運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)總結(jié)影響工程的設(shè)計(jì)指標(biāo)及技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)而提高橋梁的穩(wěn)定性。

2.2 工程現(xiàn)場設(shè)計(jì)支持應(yīng)用

BIM技術(shù)可在虛擬化的軟件中分析出整體施工流程，同時(shí)結(jié)合場地地理特點(diǎn)、降水及土壤指標(biāo)、地理環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)分析，有利于科學(xué)地進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化及創(chuàng)新調(diào)整工作。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合標(biāo)書內(nèi)容分析出橋梁重要結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)關(guān)系，再依據(jù)橋梁的地理位置給予必要的調(diào)整，提高整體設(shè)計(jì)的合理性。因此，在施工現(xiàn)場的設(shè)計(jì)過程中，技術(shù)人員需使用BIM技術(shù)監(jiān)測出工程進(jìn)展及施工問題，及時(shí)對(duì)不同操作問題進(jìn)行處理，進(jìn)而降低項(xiàng)目的返工概率。通過運(yùn)用集約化管理進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)整、控制、優(yōu)化工作，再給予必要的變更優(yōu)化，有利于推動(dòng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的穩(wěn)步運(yùn)行?？傊?，設(shè)計(jì)人員應(yīng)使用信息化技術(shù)強(qiáng)化與技術(shù)人員的溝通交流，探討不同物料、機(jī)械裝置的使用狀況，同時(shí)給予合理的分配統(tǒng)籌，有利于全面提高工程的運(yùn)行效率，進(jìn)而控制施工過程的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)[2]。

2.3 宏觀地形監(jiān)測的應(yīng)用

BIM技術(shù)可對(duì)整體橋梁的構(gòu)型、地質(zhì)條件因素進(jìn)行統(tǒng)籌整合，分析出各個(gè)路段、地層指標(biāo)的特點(diǎn)關(guān)系，能為設(shè)計(jì)人員提供完整的地層、土壤信息指標(biāo)，進(jìn)而提高工程設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性價(jià)值。例如在BIM技術(shù)應(yīng)用中，需要技術(shù)人員對(duì)橋梁工程的地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)、立體空間邏輯進(jìn)行宏觀性監(jiān)測，特別是可對(duì)場地內(nèi)的信息指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)籌監(jiān)控，以便區(qū)分、計(jì)算出承載力不同的路段信息。例如在不穩(wěn)定地質(zhì)模型的生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中，需要設(shè)計(jì)人員統(tǒng)計(jì)橋梁質(zhì)量與橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)系，以便落實(shí)有效的設(shè)計(jì)效果。另外，橋梁縱斷面情況監(jiān)測設(shè)計(jì)中，需運(yùn)用該技術(shù)統(tǒng)籌橋梁起點(diǎn)、橋梁交叉效果以及橋梁的標(biāo)高參數(shù)，結(jié)合不同的行車要求及工程造價(jià)指標(biāo)對(duì)橋梁的變坡點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，再結(jié)合地面數(shù)據(jù)指標(biāo)文件將拉坡線、水平線、地面指標(biāo)文件繪制成專業(yè)格式的文件信息，以便技術(shù)人員監(jiān)測梁縱斷面的設(shè)計(jì)狀況。從綜合的角度來講，橋梁縱斷面的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，不僅所需求的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)較多，核心項(xiàng)目的耗時(shí)指標(biāo)也相對(duì)較長。故運(yùn)用信息化技術(shù)提取地面模型，再將模型數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整理，確保變坡點(diǎn)、豎曲線、道路路線均能隨著道路的建設(shè)而變化。若拉坡過程存在三維模型的變化狀況時(shí)，則需要技術(shù)人員結(jié)合三維模型數(shù)據(jù)對(duì)挖填圖示進(jìn)行監(jiān)測統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而凸顯出斷面的設(shè)計(jì)價(jià)值。

2.4 復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的驗(yàn)算監(jiān)控

橋梁設(shè)計(jì)過程應(yīng)重點(diǎn)對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)、運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，總結(jié)影響設(shè)計(jì)的操作因素，再給予整體化的質(zhì)量控制，進(jìn)而提高橋梁的穩(wěn)定性。由此可見，設(shè)計(jì)人員需在信息化技術(shù)中分析、統(tǒng)計(jì)、驗(yàn)算工程的節(jié)點(diǎn)狀況，在建模完畢后配置隔離措施，運(yùn)用相關(guān)力學(xué)測試統(tǒng)計(jì)出不同橋梁節(jié)點(diǎn)的受力狀況，也能發(fā)掘橋梁設(shè)計(jì)的合理性。若部分驗(yàn)算指標(biāo)不合理，則應(yīng)要求技術(shù)人員給予微調(diào)測試，待修正完畢、復(fù)測統(tǒng)籌、數(shù)據(jù)運(yùn)算后投入至項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用過程[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，將BIM技術(shù)應(yīng)用至公路橋梁的設(shè)計(jì)及管理中，結(jié)合必要的調(diào)整、配置、優(yōu)化工作，以確保橋梁設(shè)計(jì)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而提高橋梁的綜合質(zhì)量，也能鞏固橋梁的使用效益。