王志華

河北省石家莊市道橋建設(shè)總公司 河北石家莊 050000

1 BIM技術(shù)在道路橋梁設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)用中的作用

1.1 提供準(zhǔn)確的技術(shù)支持與數(shù)據(jù)支撐

BIM技術(shù)最為明顯的技術(shù)特征便是可視化和協(xié)調(diào)性，建筑設(shè)計(jì)工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，任何環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)之間都是密切相連的。尤其是在道路橋梁設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，必須要充分考慮道路橋梁的施工現(xiàn)狀、整體環(huán)境，BIM技術(shù)在道路橋梁設(shè)計(jì)當(dāng)中的運(yùn)用，能夠充分考量建設(shè)過程當(dāng)中所遇到的各項(xiàng)問題，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)在設(shè)計(jì)施工過程當(dāng)中所需要的人力物力資源以及工期情況。三維的立體設(shè)計(jì)能夠更好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)當(dāng)中的不足，促進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)之間的相互聯(lián)系，提高建筑施工項(xiàng)目的整體協(xié)調(diào)性的作用。受到這一技術(shù)特性的影響，BIM技術(shù)在未來的建筑施工當(dāng)中有著非常廣泛的發(fā)展前景。與此同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)也在不斷更新，虛擬仿真技術(shù)的添加能夠更好地為數(shù)據(jù)模型提供技術(shù)支持，不僅能夠充分考慮道路橋梁設(shè)計(jì)施工當(dāng)?shù)木唧w情況，而且還能夠奉行綠色施工的宗旨為建筑橋梁設(shè)計(jì)提供更多的環(huán)保化理念和指導(dǎo)措施。

1.2 提高施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)集約化管理

BIM技術(shù)之所以能夠得到人們的青睞，是因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)本身的設(shè)計(jì)理念更加先進(jìn)，同時(shí)虛擬模擬分析技能的加持，進(jìn)一步強(qiáng)化了BIM技術(shù)的整體能力。道路橋梁設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，需要清晰地感知設(shè)計(jì)以及施工環(huán)節(jié)可能遇到的各項(xiàng)問題，通過精準(zhǔn)的考量來更好地對(duì)道路橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而達(dá)到降低成本、提高效率的目的。BIM技術(shù)中的模擬仿真技術(shù)能夠更好地針對(duì)橋梁設(shè)計(jì)當(dāng)中存在的問題進(jìn)行直觀分析，通過意見反饋來為設(shè)計(jì)施工團(tuán)隊(duì)提供更加科學(xué)合理的解決方案，相較于傳統(tǒng)的技術(shù)，BIM技術(shù)在道路橋梁設(shè)計(jì)當(dāng)中的運(yùn)用能夠更加直觀有效。與此同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)踐當(dāng)中的運(yùn)用，是經(jīng)過多方數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，能夠通過數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)測(cè)量篩選道路橋梁設(shè)計(jì)以及施工過程當(dāng)中可能存在的問題，通過預(yù)先防范來更好地提高穩(wěn)住的整體質(zhì)量。因此，BIM技術(shù)能夠通過詳細(xì)的信息羅列以更好地幫助設(shè)計(jì)施工團(tuán)隊(duì)了解道路橋梁設(shè)計(jì)施工的整體情況，通過建筑質(zhì)量的整體把握，達(dá)到降本增效、縮短工期的最終目的。

2 基于 BIM 技術(shù)的橋梁工程設(shè)計(jì)優(yōu)化

2.1 橋梁工程設(shè)計(jì)成圖形式的優(yōu)化

在傳統(tǒng)時(shí)期，受到技術(shù)條件與工作理念的限制，橋梁工程設(shè)計(jì)人員通常會(huì)采取人工化、平面化的圖紙繪制與圖紙檢驗(yàn)方式。這樣一來，一方面使得設(shè)計(jì)人員在獲取充足的工程數(shù)據(jù)后，還需要進(jìn)行繁復(fù)、大量的數(shù)據(jù)整理與手工繪圖工作，進(jìn)而形成大量的時(shí)間、人力與材料成本消耗。同時(shí)，若設(shè)計(jì)人員在繪圖、檢驗(yàn)時(shí)處于疲勞或存在疏忽，還可能導(dǎo)致圖紙偏誤的情況出現(xiàn)，繼而降低設(shè)計(jì)圖紙的可靠性與價(jià)值性。另一方面，由手工或 CAD 繪制的平面圖紙很難直觀體現(xiàn)空間感，相關(guān)人員在繪圖、用圖時(shí)，需要立足專業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行空間想象，很難對(duì)橋梁工程的幾何形態(tài)、三維結(jié)構(gòu)形成清晰認(rèn)知。在運(yùn)用 BIM 技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化后，上述傳統(tǒng)問題可得到有效解決。在 BIM 軟件平臺(tái)當(dāng)中，會(huì)形成有多個(gè)“族”，即橋梁建筑物的常見結(jié)構(gòu)部位。同時(shí)，在公共網(wǎng)絡(luò)的支持下，還會(huì)有其他設(shè)計(jì)人員將自己制作的族共享到平臺(tái)當(dāng)中。基于此，相關(guān)人員將橋梁工程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入到 BIM 軟件平臺(tái)當(dāng)中，數(shù)據(jù)便會(huì)在多個(gè)族的作用下進(jìn)行協(xié)同配置，從而生成三維立體的橋梁建筑物與施工現(xiàn)場(chǎng)模型。例如，在設(shè)計(jì)某高低塔單鎖面混凝土斜拉橋時(shí)，設(shè)計(jì)人員即可選擇該類型的族模塊作為建模成圖基礎(chǔ)，并將“高塔塔柱：全高185m，斜拉索共29副”、“低塔塔柱：全高121m，斜拉索14副”、“引橋：東引橋全長(zhǎng)277m，西引橋全長(zhǎng)1033m”等數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)欄目中，即可實(shí)現(xiàn)橋梁模型的自動(dòng)化構(gòu)筑與可視化呈現(xiàn)。

2.2 橋梁工程設(shè)計(jì)方案調(diào)整的優(yōu)化

在 BIM 技術(shù)的應(yīng)用背景下，橋梁工程設(shè)計(jì)人員可直接對(duì)已生成的三維模型進(jìn)行形態(tài)檢驗(yàn)、沖突排查，并通過數(shù)據(jù)修改、圖塊編輯等方式，進(jìn)行設(shè)計(jì)成果的直接調(diào)整。例如，設(shè)計(jì)人員可將已設(shè)計(jì)完成的橋梁工程土建模型與安裝模型同步提交、導(dǎo)入到 BIM 軟件平臺(tái)當(dāng)中，并啟用平臺(tái)的碰撞檢查模塊，對(duì)同一工程背景下兩類專業(yè)模型的匹配情況進(jìn)行排查檢驗(yàn)。在模塊運(yùn)行完成后，碰撞檢查的結(jié)果會(huì)自動(dòng)輸出到可視化界面上，并提供出具體細(xì)致的報(bào)告文本，其內(nèi)容包括碰撞點(diǎn)總數(shù)、硬碰撞點(diǎn)數(shù)量、間隙碰撞數(shù)量以及碰撞部分的具體點(diǎn)位、圖紙編號(hào)、處理建議等。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員即可根據(jù)碰撞檢查報(bào)告對(duì)三維模型的相關(guān)參數(shù)、結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。其后，對(duì)于調(diào)整后的三維模型，重復(fù)進(jìn)行碰撞檢查與優(yōu)化調(diào)整，直至無碰撞情況存在，即代表圖紙方案達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，不會(huì)在橋梁工程的建設(shè)過程中出現(xiàn)土建施工與安裝施工相沖突的問題。

2.3 橋梁工程設(shè)計(jì)功能拓展的優(yōu)化

在傳統(tǒng)的“2D 時(shí)代”當(dāng)中，橋梁工程設(shè)計(jì)圖紙的信息體系由點(diǎn)、線、面、數(shù)等平面元素構(gòu)成，因此在使用功能上存在較大限制，無法實(shí)現(xiàn)工程信息的深層次、多元化解釋與利用。而在步入依托 BIM技術(shù)的“3D 時(shí)代”后，橋梁工程設(shè)計(jì)圖紙可表現(xiàn)出突破性的功能拓展。例如，可將 BIM 技術(shù)與快速成型技術(shù)結(jié)合起來，把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的橋梁建筑模型打印塑造到現(xiàn)實(shí)環(huán)境當(dāng)中，從而幫助相關(guān)人員更加直觀地對(duì)工程效果進(jìn)行預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)。再如，BIM 軟件平臺(tái)中的三維模型與數(shù)據(jù)信息既能被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直接讀取，也能保存、上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。所以，相關(guān)人員在設(shè)計(jì)完成橋梁工程的基本模型圖紙后，可運(yùn)用未來表格、預(yù)算通等輔助工具，進(jìn)行工程量的計(jì)算分析，從而為工程設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的進(jìn)一步強(qiáng)化、工程成本的精準(zhǔn)預(yù)算提供有力依據(jù)。

3 結(jié)語

總而言之，將 BIM 技術(shù)融入到橋梁工程的建設(shè)實(shí)踐中，可在消除傳統(tǒng)時(shí)期弊病問題的基礎(chǔ)上，極大程度地實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)與施工管理的優(yōu)化，從而為橋梁工程施工建設(shè)的安全化、穩(wěn)定化、經(jīng)濟(jì)化、高效化提供充分保障，達(dá)到可觀的技術(shù)應(yīng)用效果。