BIM技术在桥梁工程设计与施工中的应用研究

2019-11-28王笑

建材发展导向 2019年3期

王笑

（沈阳建筑大学，辽宁沈阳 110023）

1 BIM技术的概念

BIM （Building Information Modeling）主要指的是建筑信息模型。BIM主要是使用三维数字技术作为发展的基础，其中汇集了建筑工程项目多种有关信息的一种工程数据模型，同时其也是对于工程项目设施实体和功能特性的一种数字化的展现。

2 桥梁工程设计与施工特点

2.1 施工环境复杂多变

施工环境一般都是比较负载的，如施工地点可能会跨河、跨山谷、跨海等。为使得工程进度以及施工的安全性得到保证，需按照实际的环境去采取有针对性的施工方案。无法依赖过去的经验去对施工方案是不是具备一定的可行性进行判断，其仍然需要对其进行整体的考察。并且因为受到环境因素的限制，经常会出现施工成本提升以及施工周期延长等多种问题。

2.2 构件多、结构设计复杂

桥梁施工是一个大项目。为了保证桥梁工程的安全性和稳定性，设计通常更复杂，部件的连接更复杂。因此，施工设计容易出现联合冲突和加固冲突等问题，导致施工返工和施工期。推迟。过去，如果您想在桥梁设计过程中发现结构问题，您需要具备足够的桥梁设计经验，以结合2D设计图纸来测试结构。但是，传统的方法很难在设计中发现问题，通常可以在施工过程中发现，直接阻碍了项目的进展。

2.3 预制构件体积大，体积大

钢桥或钢筋混凝土桥需要大量预制构件。这些部件需要在现场预制或从工厂生产并运输到施工现场。因此，元件尺寸设计和生产有很高的要求。如果现场组件的尺寸不合理，则必须重新修改图纸或组件，这将不可避免地导致施工停滞并增加设计和施工成本。这些预制构件通常具有大的体积和重量较大，数量较多，生产、运输与吊装等存在潜在问题。

3 BIM技术在桥梁工程中应用的可行性

在BIM技术诞生前，桥梁工程建设是比较复杂的，设计人员主要依赖于AutoCAD软件绘图，只对建筑设计起辅助作用。在我国的各工程建设行业中，一般都采用AutoCAD二维建模技术，然而它并不能直观地体现建筑系统的结构，并且在实际的复杂工程项目开展过程中，AutoCAD的二维建模技术表达的图纸信息十分繁杂，设计过程协同困难，设计质量也难以把握，有时候工作人员会不可避免地出现很多失误，因此，AutoCAD二维建模技术仍然不是高效的建筑设计软件。

4 BIM技术在桥梁设计阶段的主要运用

4.1 前期设计

在设计和建造桥梁工程时，有必要统一业主，设计师和施工方所涉及的单位的意见，然后确定最终的施工计划。由于每个单元的专业水平不同，在早期设计阶段，设计方的意图很难将想法传递业主单位，因此实现意见一致性的难度很大增加。然而，通过利用BIM技术的特点，我们可以在三维建模中对设计项目进行参数化，信息化和数字化，从而使设计项目能够更直观地显示在设计师和所有者面前，从而选择预设计方案高效快捷。

4.2 后期设计

后设计阶段的任务是对先前设计的BIM模型进行各种审核和检查计算，以查看模型是否能够满足规范要求并同时通过负载容差。由于桥梁施工中各项指标的要求比较高，为了提高设计质量，BIM模型可以使设计人员更好地完成设计结果测试，及时发现设计问题并做出相应的调整。后期设计的基础是预设计的BIM模型，在模型上进一步修改和改进以满足设计要求。

5 BIM技术在桥梁施工阶段的运用

5.1 可视化技术交底

通过BIM技术，可以有效地执行可视化技术。当设计人员向施工单位提交技术资料时，可以通过BIM模型的视觉特征将设计思路，设计理念和施工要点引入施工单位，使设计人员和施工单位之间高效沟通，更好地掌握施工图纸，避免误解和分歧。施工单位还可以充分结合自身的实际施工经验，找出设计的不足之处，并为设计人员提供合理的意见和建议，使施工方案的可行性更高，大大避免了施工浪费。

5.2 动态控制

在桥梁的施工过程中，BIM技术可用于动态控制工作。通过BIM技术的动态形式，可以直观地获得施工进度信息，并且可以监控工作，并且可以反映每个施工阶段所需的施工成本。可以看出每个阶段的施工目标是管理建筑成本同时对其进行有效的控制。

5.3 安全模拟施工

在桥梁工程施工过程中，安全系数是必须考虑的主要因素。所有工作必须以安全为主要目标，建筑工人的生命财产安全应放在第一位。通过BIM技术，可以有效提高桥梁施工的安全性。对于那些在施工过程中困难的项目，可以使用BIM技术来模拟模型，然后进行调试，并且可以修剪不合理的地方以消除安全隐患。例如，在吊索模板时，模板可以自由摆动。如果摆动的幅度太大，它会下降并对下面的工人造成危险。因此，BIM技术可用于模拟和模拟模板的摆动区域。从而确定相关的安全区域和危险区域，然后设置隔离带，以确保施工人员的安全。