BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用研究

迟啸起

（中国建筑设计研究院有限公司， 北京 10044）

0 前言

BIM技术具有较强的实用性和应用优势，在桥梁工程项目的设计阶段得到了日渐广泛的应用。在桥梁工程项目的设计阶段，对BIM技术进行科学应用，能促进设计效率实现大幅度提高，并增强桥梁设计的科学性，能为桥梁工程施工奠定良好的基础。对于有效控制桥梁工程建设施工成本，缩短施工工期，增强桥梁工程项目的综合效益具有至关重要的意义。

1 BIM技术概述

BIM技术，是指建筑信息模型化技术。该技术是CAD技术之后的重要技术革新，在建筑领域得到了广泛应用。BIM技术，是通过数字化方法将数字信息广泛应用于建筑工程设计、管理以及施工等领域。BIM技术能提供可视化手段实现对建筑工程的空间、体量以及效果图分析，能有效缩短建筑工程的施工进度，并降低建筑工程风险。BIM技术在建筑工程中的应用，促进了建筑工程实现高度的信息集成化[1]。

桥梁工程项目相应的设计阶段涉及大量的设计工作量和图纸，使用传统图纸极易出错，且材料统计相关工作具有较强的复杂性。在设计阶段，借助BIM技术，对桥梁施工过程进行模拟，能促进桥梁工程设计效率实现大幅度提高，并增强桥梁设计质量，减少施工变更，缩短施工进度，有效增强桥梁工程的综合效益。

2 BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用

2.1 构建模型并计算

在桥梁设计阶段，对BIM技术进行应用，能实现对桥梁建筑模型的快速构建。对桥梁工程进行计算，主要涵盖两大内容，一是局部模型计算，二是整体模型计算。在局部模型计算过程中，可对前期建模相关结果进行利用，实现对模型计算实际时间的有效减少。在整体模型计算过程中，可将图形数据从桥梁信息中有效提取。另外，桥梁计算呈现出较强的特殊性，对此，在实施整体模型计算的过程中，要对桥梁结构进行简化，并增强桥梁互联性，提高模型相关数据信息的实际传递效率，有效减少模型计算耗费的时间，促进工作效率实现大幅度提高[2]。

2.2 强化设计合理性和冲突检查

在桥梁设计阶段，应用BIM技术，有助于对设计进行精准校核，并对工程量进行准确统计。在建模过程中，若设计图纸存在错误，可在施工前对之进行及时澄清和有效勘误。同时，借助模板，能自动生成材料清单。将模型创建的相应清单与二维图纸进行对比，可及时发现工程量统计中存在的问题。BIM技术还能有效强化冲突检查。在传统设计过程中，各专业设计人员主要借助二维图纸开展沟通交流，难以有效增强设计过程的直观性和协调性，极易增加施工成本。在桥梁设计阶段，对BIM技术进行应用，可借助Autodesk Revit具备的工作集以及链接管理，对模型实施优化整合，并对相关问题进行检测，大幅度减少施工错误[3]。

2.3 拟定并优化施工方案

BIM技术能实现对桥梁工程相应的信息模型的详细构建，在此基础上，能拟定并优化桥梁工程施工方案。在桥梁设计阶段，可借助BIM技术对桥梁施工过程进行模拟展示，并对桥梁结构安全进行科学分析，对各类施工方案存在的差异性进行合理表现，有助于合理编制施工方案，并实现对施工方案的优化，能促进桥梁施工效率和施工质量实现大幅度提高。

2.4 对出图模板进行设置并创建施工图

当前，桥梁设计，需将设计施工图纸对施工单位进行交付。图纸输出，在桥梁工程设计阶段中占据着重要地位。传统的2D设计技术，难以表现出多层次的桥梁设计效果。对BIM技术进行应用，能对桥梁具备的几何特征进行精准展示，并减少设计过程中的各类表达障碍，精准表达复杂性较强的桥梁构造，并对出图模板进行设置，实现对施工图纸的有效创建输出。

2.5 对工程量进行统计

传统的桥梁设计，主要采用人工方式借助CAD图纸对工程量进行统计，或者对造价软件进行应用。上述两种方式耗费的人力工作量较多，且极易出现计算错误。在桥梁设计阶段，设计人员借助BIM技术，对桥梁模型进行构建，在此基础上，对工程量进行统计。通过BIM技术对桥梁工程实施建模，能使模型包含桥梁全部工程信息，并借助计算机对桥梁各构件相关的工程量数据信息进行读取，并采用表格形式对之进行呈现。在桥梁设计阶段，若需要对部分模型进行调整，也需要采用表格形式对相关的钢筋量、混凝土量以及构件类型等进行表示。若将材料统计相关数量结合定额，严格遵循定额规范对工程量数据进行处理，即能实现对成本预算的准确计算。

2.6 设计管理优化

在桥梁工程设计阶段，借助BIM技术，能针对桥梁设计构建详尽的全寿命模型。在桥梁设计这一阶段，相关人员需对设计阶段以及就位施工涉及的全部信息进行提供。运用BIM技术，能实现对各项桥梁信息的良好表现，并通过模型模拟实现对桥梁施工涉及的不同工种相应的作业区间的合理划分，并对相关施工因素进行合理分配，在最大程度上实现对资源的优化配置，实现设计管理优化，促进桥梁施工效率实现大幅度提升。

2.7 施工模拟

在传统的桥梁工程施工中，对工程进度进行管理控制的手段相对落后。借助BIM技术，能对施工进度进行可视化处理。对表格进度计划进行编制，并实现与BIM模型的有效关联，能实现对进度计划中原有二维数据的有效转化，完成对三维进度模型的构建，进而能增强施工模拟的动态性和直观性，对施工进度相关信息进行直观呈现。另外，还能对BIM模型以imodel数据格式导出相应文件到iPad中。设计和施工人员借助iPad即可实现对施工进度的远程查看和控制，能加强对施工人员的有效控制，并增强资源分配的协调性，实现对桥梁工程设计施工成本的有效控制。

3 结语

综上所述，BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用日益广泛，呈现出较强的应用优势，能有效增强桥梁设计的科学性，控制桥梁工程建设施工成本，缩短施工工期，增强桥梁工程项目的综合效益。BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用，主要体现在构建模型并计算、强化设计合理性和冲突检查、拟定并优化施工方案、对出图模板进行设置并创建施工图、对工程量进行统计、设计管理优化、施工模拟等方面。

[1]刘智敏,王英,孙静,等.BIM 技术在桥梁工程设计阶段的应用研究[J].北京交通大学学报,2015,39(6):80-84.

[2]孙聪.BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用研究[J].林业科技情报,2017,49(3):84-85.

[3]曹旭光,杨伟名.BIM 技术在桥梁工程设计与施工中的应用研究[J].四川水泥,2016(4):85-85.