BIM技术在钢结构桥梁精细设计及施工中的应用研究

李文汇

摘 要：随着城市化进程的快速发展，推动了桥梁工程建设的发展与完善，桥梁工程以及工程施工质量与安全管理成为人们越来越关注的问题。在计算机技术与互联网技术不断发展下，BIM技术逐渐成熟并且被应用到社会生产与生活的各个领域当中，尤其建筑行业的设计阶段与施工阶段，运用BIM技术有效提高项目质量与效率。基于此，文章从多个角度就BIM技术在钢结构桥梁精细设计及施工中的应用进行分析。

关键词：BIM技术;钢结构;桥梁;设计;施工;应用

引言：随着桥梁工程的规模以及数量在不断的扩大与增加，桥梁工程建设日益成为一项重要施工项目，工程项目的质量与安全是桥梁工程发展过程中必须要面对与解决的问题。BIM技术作为技术产业发展的产物，在建筑行业中应用使得设计更加合理、方便。BIM技术在钢结构桥梁工程设计阶段的应用价值成为当前学者研究的重要内容，所以，文章结合实践对BIM技术在钢结构桥梁精细设计及施工中的应用进行分析。

一、BIM技术概述

BIM 技术是一种建筑信息模型，一种应用于各项工程设计建造管理的数据化工具，在建筑领域设计阶段应用BIM技术，通过参数模型整合各项项目的相关信息，在各个环节进行测绘、评估，从而不断优化设计方案，为施工建设提供可靠的合理的设计图纸。随着科学技术与信息技术的不断完善与发展，在相关地方政策的引导和推动下，BIM技术与理念逐渐被应用到建筑行业中，尤其在钢结构设计的应用。BIM技术推广是行业发展的必然趋势，由于我国市场工程的BIM技术应用起步较晚，还处于发展的初级阶段，还没有建立相应的软件与制度，还需要进一步完善软件、构建库以及计算分析等。

作为BIM技术应用的动力源之一，设计企业可以利用自身的优势掌握与了解BIM技术的特点与工程信息，进一步促进项目总承包和项目咨询等新业务，为实现业务流程再造、信息化管理以及决策的科学化总目标奠定了良好基础。目前，建筑行业中使用BIM技术的企业并不多，通过BIM团队在理解设计方案的基础之上，运用BIM技术与相关软件建立数据模型和应用点的实施，在传统的二维设计流程和新型的BIM技术流程并行的情况下，BIM技术以其独特的优势为设计企业提供了推动力。

二、BIM技术在钢结构桥梁设计中的运用

首先，钢结构流程设计分析。对于桥梁管理模式来说，主要包括三个阶段，即设计、采购以及施工，紧密结合项目工程的特点以及实际情况。BIM技术在钢结构设计中的应用突破了传统设计基于二维CAD平面设计的弊端，BIM技术是直接在三维状态的基础之上进行可视化设计，由于BIM 技术的模拟性是建立在完全立体的建筑信息之上，利用BIM 技术的模拟性对工程设计进行全过程的实时跟踪与动态监测，了解与掌握整个建筑动态与实际情况。BIM技术在钢结构桥梁设计中的运用最大的优势在于设计的主导作用，以二维CAD技术为支撑，运用BIM技术的三维形式，将设计过程和设计结果通过数据模型的方式展示出来，在模型中可以清楚地了解各个构件的自然与物理属性。

其次，项目核心目标流程设计分析。根据BIM技术特点和CAD特性，构建BIM技术价值流程设计平台。由于实际的组织形式与机构复杂，人数众多，耗损大量的人力与财力。在工程项目大型复杂的项目特征和业主要求发生巨大变化的情况下，带来了BIM技术在钢结构桥梁设计中的应用，所以我们依照流程地位分析和BIM技术价值应用为主线进行流程设计研究，构建流程图。BIM技术使工程管理实现了动态、精准以及科学化分析，BIM 技术在一定程度上带动了建筑工程施工建设从静态向动态转变。在传统项目交付模式以及现有的EPC项目管理中，经常存在各类质量问题，最终以设计变更的形式解决导致了工程质量下降。而BIM 技术其所具备的3D动态模型，数字模型构件是由点、线、面转化为实质建筑物理和功能特定的信息数据，BIM 技术在采用三维设计，能够直观地展示项目数据信息，保证业主意图和项目整体质量目标的实现，提高了工程从项目参与单位对成本控制的能力，有效提高了建筑市场的透明度和规范性。

最后，对模型的计算设计分析。钢结构桥梁设计是知识密度、劳动密度和资本密度的结合，由于我国一直受到市场经济体制的影响，企业一味的追求经济效益注重费用花销成本，却忽视了对钢结构桥梁设计的重视与管理。设计者需要在三维模型汇总利用BIM技术的可视化功能进行设计，根据建筑需求在施工过程中，采用Revit Architecture软件的项目参数将厂家、所需要的各项费用、大小规模以及安装条件等输入到三维模型结构中，向建筑企业呈现更清楚、直观的设计意图，解决设计中可能存在的问题。BIM技术在传统2D图纸表达基础之上，效果图更加偏重于展示项目建成之后的效果展示。也就是说通过BIM模型对设计方案进行未建先试，促进建筑与机械设备之间的协作更加高效、便捷，并实现了各个部门、各个专业之间的有效共享，从而保证项目实施的可行性与有效性。BIM 技术的项目进度管理将重点移到进度制定和优化阶段，及时准确地对进度进行调整，从而实现工程施工建设的顺利进行。

三、BIM技术在钢结构桥梁施工中的应用

首先，提供各个专业协同的数据共享平台，施工过程的模拟和优化。桥梁工程涵盖面十分广泛，施工环境恶劣，各种公用项目不断的被投入建造，由于受到多方面因素的限制，包括主观因素和客观因素的影响，使得桥梁工程施工建设更加复杂。此外，桥梁施工特点不仅仅是受到影响因素众多，而是多重因素相互作用与互相影响的结果，所以，必须制定出科学合理并且具有针对性的质量控制与施工管理预防措施。我们通过BIM 技術可以将建筑物的形状、位置准确的描述出来，同时也精准地定位建筑物内的每个构件和设施，利用三维数据模型进行功能划分，对整各建筑格局进行空间分析，建立最佳的建设方案数据模型。以BIM 技术来搭建桥梁模型和施工进度的表象结合，可以为各个专业提供数据共享平台，解决各个专业的冲突问题，通过这个数据共享平台各专业人员的及时沟通和交流，减少后期返工和消除各构件的冲突问题，不仅有助于工作人员进行造价预算，还可以实现施工管理的科学化与自动化。并且对整个桥梁施工过程进行模拟，通过项目管理人员和BIM建模师相互协作，基于项目人员调整施工过程，对BIM模型进行不断更新，实现工程建设的最大经济效益，使得建筑工程施工的管理透明化与精确化，全方位推动与促进建筑行业的快速发展【4】。

最后，参数化设计，优化施工管理。桥梁工程的主要包括道路建设、道路排水管道、绿化工程建设等等，这些工程施工工艺复杂、投资成本较高，并且对相关技术人员与设计人员的综合素养与专业技能具有较高的要求。在桥梁工程设计过程中，设计的建筑物不仅仅表达着一个外轮廓的即视感，而是通过建筑物功能下的一套完整的结构设计和建筑设计。BIM 技术能够将建筑信息完全数字化，保留图源，以图元为母本，将形状和尺寸联系到一起，并且借助各个阶段的信息数据制定成自动生成系统，通过尺寸来约束对几何形状的整体控制。还通过对信息的使用进行反馈与分析，BIM可以自动变更管理与高效分析，设计人员可以快速全面的表达设计作品。

结束语：综上所述，钢结构桥梁工程建设是一项综合性较强、复杂又系统的过程。文章从多个角度与层面就BIM技术在钢结构桥梁精细设计及施工中的应用进行深入分析与探究，BIM 技术以三维可视化效果呈现出设计和施工过程，为桥梁工程建设提供科学的设计方案与有效管理，确保桥梁工程建设的顺利开展。

参考文献：

[1]胡方健.桥梁BIM模型设计阶段建模方法研究[J].中国市政工程，2018（05）：56-59+108.

[2]孙乃燕.BIM技术在钢结构桥梁中的应用研究[J].技术与市场，2017，24（10）：73-74.