BIM技术助推市政路桥设计新机遇

鲍锦荣

摘 要 近些年，在工程设计中BIM技术应用愈加广泛，尤其是在工民建等行业，其应用已经取得诸多成果，但在平纵关联影响下，BIM技术在市政路桥中的应用受到限制。经历了道桥工程建设中BIM技术的应用，为市政行业内BIM技术应用开了先河，为同类工程应用BIM技术提供了帮助，促进了企业发展。

关键词 BIM技术 市政路桥 设计 新机遇

BIM数字化模型的建设，为市政工程整体建立了各构件族库，进而形成信息化模型，在模型建设和族库应用中不仅检查了工程设计，还计算了工程量，将二维模式施工图在系统中生成，因此，在市政工程中应用BIM技术可避免返工现象，保证施工效率，使市政路桥工程得到信息化管理。

一、在市政路桥设计中应用BIM技术建立模型

（一）建立族库

在BIM技术中，Autodesk Revit（建筑设计和施工软件）属于一个核心软件，这一软件是基于构件功能，使项目各个构件得到组建。族作为一种载体，承载着多种参数信息，面向路桥工程利用BIM技术开发了建模系统。而这一系列软件中，参数化构件即为族，应用人员可依据设计需求自由创建不同的构件族。

在市政路桥工程中，族库建立是利用已有参数化样板族进行，仅需要对族参数进行调整，此种做法可以尽量使建模时间缩短，把已经建立完成的构件族在族库中保存，如果日后工程中有类似构件族出现，则只要对相应参数进行更改即可，在一定程度上避免了重复性工作。

在市政路桥族库建设中，首先需要创建基础族，其次需要创建墩台族，最后创建主梁族。以某桥梁为例，其以柱为基础，以二维图纸为依据，通过BIM技术的核心软件对Revit本身的结构样板文件进行调用，形成基础族库，将各基础参数输入其中，从立面试图角度和平面视图角度对基础模型进行检查，看其是否存在错误，进而获得三维模式下的基础模型视图。因该工程地址位于公路及其旁边河沟斜向相交于本线法线30°左右位置，为防止压缩河道出现泄洪断面现象，同时避免本线工程建设影响公路，按照渠道方向斜向设置承台桥墩，并扭转30°左右，利用BIM技术的核心软件的融合功能以及拉伸功能形成墩台族。另外，该工程为钢构连续梁，在创建主梁族时应准确定位梁体，同时处理好梁体截面纵坡。

（二）建立工程整体模型

在建立好各构件时，在Revit Structure中，通过已经建立完成的族库形成项目文件，再在项目文件中载入已经建立完成的族库，并对各构件位置进行调整，以形成信息化整体模型。以地形和地质条件为依据，将已经建立完成的基础族库、墩台族库、主梁族库等在项目文件中载入，再对项目文件中各构件位置进行调整就可以形成整体模型。

二、在市政路桥设计中应用BIM技术自动计算工程量

针对市政路桥所涉及的所有工程信息均可以通过BIM技术在模型数据库中进行储存，并且可以通过计算机随时读取，利用此种方式可以自动分析和计算工程量，避免了人工操作造成的失误问题，并且随着设计发生变化，自动计算的工程量也会随之发生变化，以确保工程量数据的有效性和准确性。

通过关系数据库，建立三维数据模型，BIM技术核心软件的应用所建立起的数据信息模型集合了多种数据，不仅包括多种构件图元，还包括模型以及视图的相关图元，不同图元间相互联系。现阶段，可对BIM技术核心软件建立的文件进行访问，以获取其实体信息，另外，通过其所提供了数据库连接口，以获取其实体信息。

BIM技术的应用可对工程量进行自动计算，以估算成本，对比工程方案，从中选出最优方案。另外，这些工程量不仅在施工前对工程量进行预算，还可以对竣工之后工程量进行结算，保障工程量准确无误。

三、在市政路桥设计中应用BIM技术自动生成二维施工图

传统意义上，施工图中如果有一处发生变动，则整体图纸内容均需要随之改变，并且只能通过人工的方式进行变动，不仅浪费时间，而且浪费精力，且容易存在修改遗漏问题等。对此，在市政路桥工程中，BIM技术的应用可以自动生成施工图，并且可以实时更新二维图效果，即便是任意一处需要作出改动，其他内容也会随之变化，实现自动修改和更新，相比于传统施工图，BIM技术应用之后，施工图更加简单和容易，避免了修改浪费大量时间和精力，使设计效率得到提升。同时也避免了因市政工程本身复杂性影响而导致的修改遗漏问题，保证施工图的准确性和可行性。

在传统设计工作中，施工图可通过CAD软件进行绘制，较为方便，但也需要手工绘制的辅助，如平面和立面图，另外，剖面图均需手工完成，同时还需要对各图形的详图进行逐一绘制，工作量比较大。加上市政路桥工程本身具有一定的复杂性，尤其是桥梁工程更是包含许多细部构造，对于这部分内容的图纸绘制则容易出现遗漏或错误，使图纸质量受到影响，还会对后期施工建设产生影响，甚至出现变更设计、返工等现象，不仅延缓了工程建设工期，还会增加工程费用。

在建立完成三维模型之后，应用BIM技术核心软件，可以以工程需求为依据自动生成与之相对应的平面图、立面图，另外还可以生成剖面图及其细部图等。相比于传统设计中所用到的CAD技术，BIM技术在市政路桥中的作用得到充分发挥和体现。应用BIM技术建立起的三维模型，使空间需求得到满足的同时可以自动生成二维施工图，并将细部构造图细致、准确的呈现出来，同时可以将无法用平面图显示或显示之后难以理解的构件均以立体的形式展现出来，促进了市政路桥建设。

四、在市政路桥设计中BIM技术的应用实践

近年来，在传统工程设计中BIM技术的应用，为工程建行业带来新机遇，其建设成果的实际应用已经非常普遍，对于此，我们应重视BIM技术的应用和创新，通过这一技术将传统设计中存在的不足之处得到弥补，由于传统设计中，空间位置问题容易被忽视，因此容易出现碰撞现象等，而应用BIM技术避免了设计失误，使设计质量得到显著提升。在路桥设计中应用BIM技术，以往难以将其在空间线性结构中充分应用，主要是因为三维线性之间的关系问题。而如何将BIM技术在同时存在平曲线和纵曲线的结构中应用是工程师亟须解决的问题。对于此，通过参数化部件对各种线性结构的拟合，使这类问题得到有效解决，且在实际工程中的应用效果良好。另外，要想充分发挥BIM技术在市政路桥设计中的应用价值，需要培养技术骨干力量，组建具备综合技术力量的设计团队，充分体现BIM技术的优势。就路桥工程而言，在梭鱼湾周边道路桥梁工程中BIM技术的应用取得良好效果，为大连市应用这一项技术开了先河。BIM技术的应用可开展三维辅助设计，避免了设计失误问题，使设计图纸质量得到提升。

五、结语

在市政路桥设计中，BIM技术的应用发挥了支持作用。在设计阶段，BIM技术以辅助工具的形式参与其中，在多个环节体现了其优势和特点。伴随BIM技术的推广和应用，其对市政路桥设计的意义也愈加重要。尽管现阶段BIM技術不具备较强的针对性特点，但这一技术的应用为路桥工程提供了信息化设计和管理平台，实现了信息集成以及信息共享，推动着路桥事业发展。

（作者单位为沈阳建筑大学管理学院）

参考文献

[1] 刘铭，张京，彭勃阳，等. BIM技术在市政工程设计中的应用[J] .市政技术，2015 （04）.

[2] 印明.市政工程设计中BIM技术的发展前景[J].城市道桥与防洪，2012（07）.

[3] 余萌. BIM技术在市政道路设计中的应用研究[J].四川建材，2016（02）.