BIM技术在铁路桥隧工程中的应用研究

聂源　张文哲　苗强

摘 要：BIM技术在铁路行业中的应用，目前处于起步阶段，有关研究成果较少。BIM技术能够为铁路行业的高速发展提供质量、工期以及技术方面的解决方案。本文主要对BIM技术概念、优点，及其在铁路行业中的应用现状进行了分析，并深入分析了BIM技术在铁路桥隧工程中的应用。

关键词：BIM技术；铁路行业；应用研究；桥梁隧道

BIM技术在铁路行业中的应用目前还处于起步阶段，有关实践表明在铁路建设工程中应用BIM技术能够做到生命期信息共享，促进铁路行业的生产方式向工业化、信息化进行发展，为工程的工期、环境、质量、安全以及投资等提供保障，最终达到提高施工质量，保障施工安全以及确保运营稳定的目的。

1 BIM技术简析

BIM技术是以三位数字模型为对象，包含了项目设计、项目施工与运营，是一门新兴的技术。该技术思想最初被提出的实践是20世纪中后期，该模型具备以下两大特点：（1）信息室模型的灵魂，具有共享性与一致性；（2）模型是真实项目的虚拟空间的数字化体现，视觉效果强烈。BIM将项目有关的信息当做模型基础。BIM技术与二维设计进行比较，其具备以下4点优势：（1）信息集成，解决了项目参数方进行信息交流的不便以及信息断层问题；（2）模型参数驱动实现了设计自动化与设计智能化；（3）开放式的数据接口能够满足多种软件之间的信息互动；（4）多维仿真平台有利于参建方之间进行协同合作。

2 应用现状

BIM技术在我国铁路中的应用目前是起步阶段，BIM技术2013年才在我国铁路工程中进行推广应用，并启动了相关的技术研究工作。目前，国内已经取得了一定的研究成果，例如：铁路路基三维模型在桥梁、车站中实现了三维设计。

3 BIM技术在铁路桥隧工程中的应用

3.1 基本框架

应用BIM技术以后，最为关键的是从基础数据到建立模型，如果模型建立的不成功，那么其余工作都徒劳无功，因此该过程是首先应当解决的问题。模型是设计的基础，不同层面模型属性的结合，能够得到不同成果。主要的成果可以概括为以下几方面：（1）分析：合理模型逻辑分析，其中力学性质最为重要，其保证了模型的力学要求。该部分又可以分为动态与静态分析两方面，分析离不开力学软件。其次是组成部分空间分析，在无差漏的情况下，应去除2D状态下难以发现的弊端，完善设计；最后进行模型性分析，例如：雨量、日照等；（2）出图：主要是输出模型的二维图纸。现阶段三维交付标准还没有统一，因此可以通过模型生产规范又具备技术含量的图纸，作为交付依据；（3）数量：在工程设计中，工程数量是非常重要的内容，借助模型便能得到工程不同部位的工程量以及整个工程的工程总量，进而更加准确的得到工程造价；（4）展示：展示部位可以分为工程主体展示与大场景展示；（5）模拟施工：设计阶段对施工进行模拟能够为施工方提供基本的参考数据；（6）技术交流：基于模型的交流具有简单易懂、直观真实的特点，技术要点或者关键部位，可通过模型来展示；（7）交流：基于模型的交流能够显著的提升各参建方间的交流效率。

3.2 设计能力

铁路行业从2D向BIM进行转变是铁路行业发展的必然趋势，只有综合进行资源配置才能形成真正的设计能力。首先领导阶层应用充分重视BIM技术。其次还应建立具有丰富专业经验与具有一定计算机应用能力的设计团队。以项目为基础，形成设计、校审、复核、审定的流畅工作流程，同时结合实际制定相应的工作制度，注重经验总结与交流。对疑难问题进行探讨，并制定出解决方案。对资源进行合理配备，根据项目建立一定的激励机制，来促进BIM工作的推广应用，形成铁路行业的BIM设计能力。软件平台是BIM工作实施的基础，市场上主要提供的BIM设计平台有达索系统、奔特力、欧特克，针对不同领域的软件特点各不相同，解决方案也存在一定的差别。目前还没有针对铁路行业的软件平台，因此结合专业特点与铁路行业的特点，对适应性进行全面考察，设计出针对性的软件平台很有必要。

3.3 BIM深化应用

在铁路建设项目中桥梁、隧道是非常重要的内容。在桥梁、隧道项目中，资源的合理配置是BIM应用的基础。进行BIM构件库建设与管理，注重技术以及设计模型质量的管理，是工作流程形成、模型质量保证以及各项工作顺利实施的基础。在BIM技术应用过程中，专业间的协同、专业内部协同非常重要。除了设计平台所提供的基本协同方式外，还需要结合计划管理、质量管理、技术管理等平台协同工作，提升设计效率提升。设计企业应向施工企业进行BIM交付，BIM施工过程奠定基础，来促进铁路工程施工顺利、安全的进行。

4 结语

通过上述对BIM技术概念与优势进行分析，对BIM技术的基本框架、设计能力以及深化应用进行了分析。表明，与传统的2D相对比，BIM技术视图更加直观、易懂，符合工程人员的思维习惯；信息具有共享性与一致性，工程建设的各参建方能够借助BIM模型很好地进行信息交流，实现协同合作，提高工程的施工效率。同时BIM技术还能够有效地对工程施工进程、投资进行控制，提高运行管理水平。因此将BIM应用到铁路行业非常必要，但是现阶段国内有关铁路方面BIM研究成果罕见，BIM三维设计也存在诸多技术问题，因此还应加强BIM在铁路行业中应用的研究力度，完善规范，出台激励机制，推动铁路行业中BIM技术的应用。

参考文献

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（作者单位：重庆交通大学）