桥梁BIM 技术应用现状分析与思考
2020-02-17吴顺标
吴顺标
(广西路建工程集团有限公司, 广西 南宁 530000)
0 引言
由于社会发展的迅速,现代社会已经进入了信息化时代,信息技术在建筑行业的作用越来越大。BIM 技术是近年来在建筑工程领域出现的全新技术,将BIM技术运用到桥梁项目之中是目前的趋势。由于传统技术的局限性,导致在项目的图纸设计、地面情况勘测、建筑物的可视化、工程造价管理、施工管理以及监控方面带来很多的问题,从而造成人力、物力的浪费,因此BIM 技术的应用迫在眉睫。因为BIM 的优势就在能够建立一个健全的信息平台,完善项目所需要的所有资料。使得桥梁项目的效率变高,人力物力的成本降低,还有桥梁的使用寿命以及后期监管工作都有良好的帮助。
1 BIM 技术的详细介绍以及现状
1.1 BIM 详细介绍
BIM 是一个完整的信息模型,可以将整个桥梁建筑工程项目生命周期的所有阶段的资源和工程信息集中在一个模型之中,从而能够供给给工程所有参与者。通过3D 建模技术,将建筑物的所有信息进行模拟,为桥梁设计以及施工方的互相协助提供了帮助,使设计与施工能够达到一体化,各部分相互协同,能够有效的降低生产成本,增加工作效率。
1.2 BIM 技术在国内外的应用现状
由于BIM 技术的优点,以及BIM 技术能够对于建筑行业起到帮助,在国内外有越来越多的行业从事者对其关注并且运用。BIM 技术对于桥梁项目也有着深远影响,在设计阶段、施工阶段、造价阶段、后期监管阶段都有很大的益处,BIM技术也是建筑行业转型的关键。BIM 技术是从国外引进的,因此BIM 技术在国外应用也相当广泛。根据有关调查,美国桥梁项目BIM 技术普及率已经高达70%多,欧洲各国的普及率也相当我国较高。BIM 技术在我国建筑行业也可以被广发应用,但是在桥梁的应用中,还是缺乏了实际操作经验,在我国目前还是处于萌芽时期。
2 BIM 技术在桥梁工程中应用
2.1 BIM 技术在设计阶段的作用
桥梁工程由于其特性,导致工程的设计阶段的工作量大,不仅是对于桥梁的方案设计,更要完成建模。在以往建模计算过程中,大多是通过实质图纸对模型进行优化改进,导致了效率的不高,BIM 技术可以很好弥补这一点,将建模模型同计算模型进行结合得出一个数据模型,增加了工作效率,也使失误率降到最低。BIM 技术在设计过程优点主要体现在,能够快速建模、模型的计算、造价成本以及总工程量统计等工作上面。
(1)能够快速的参数化建模
桥梁工程项目中考虑到BIM 技术实现的复杂程度、操作的难易度、处理问题的速度、硬件以及软件的支持,参数化建模是桥梁设计过程中的主要运用方式。BIM 技术首先要做的就是要进行参数化建模,要将桥梁的整个内部结构进行分类,统计分析出每一个结构的参数化表达方式,使每个构件形成一个生动的图纸,将所有的构件图纸输入到软件当中,来进行参数化的建模。利用前期的资料,了解地形地貌以及路线的走向,从而确定桥梁的规模以及中心桩的位置,将所有信息输入到设计软件当中,构建出桥梁的全部三维信息。
(2)桥梁模型的清楚计算
三维模型建立以后,模型计算环节就映入眼帘,整体计算以及局部的模型计算是它的全部组成部分。在传统的整体模型计算中,往往在桥梁结构分析中就耗费大量的资源,而且由于人的主观意识存在,使得桥梁分析结果经常出现误差,导致后期施工的困难。BIM 技术的利用可以对其中不足之处进行改进,设计效率得到提高,而且杜绝了人为主观意识的偏差。在局部的模型计算中,对于桥梁结构中的复杂结构点的设计合理性进行判断,并且根据其中问题给予修改。
(3) 工程量的统计以及造价成本的计算
在以往的桥梁工程量的统计大多是根据CAD 绘图来进行设计的,由于桥梁的计算量大,导致计算过程很容易出现问题BIM 的正确运用能够将以往的问题一一解决。可视化的特点,将前期到后期的所有的过程,通过图片或者PPT 的方式生动的展现在我们眼前。让所有人能清晰的了解到,随着工程的展开,通过大数据分析,做出现工程的所需的准确的物料的数量,从而因为物料的缺失导致工程的停滞。
设计作为整个工程项目的灵魂,所占的资金比例往往是非常小的一部分。但是设计的重要性不言而喻,对整个工程的造价影响却是最大的,是整个工程造价管理的中心阶段。工程的伊始,设计阶段需要有详细的图纸。BIM 技术可以根据图纸的信息,精确的计算出所需的工程成本,使造价管理者有了实际依据。可以根据投资成本在合理的范围内做出对最节约的设计改变,可以说BIM 在设计在设计过程的作用是最成功的。BIM 技术以参数化3D 建模方式,形象的生成三个面的以及工程预算,帮助设计者作出资源整合。
2.2 桥梁施工阶段对于BIM 技术的应用
在桥梁项目的整个过程中,施工阶段对于BIM 技术运用是最多的。将设计阶段的信息与社工阶段的信息进行结合,来对实际施工的过程、场地、进度进行合理的规划。
(1)规划施工场地
由于传统技术局限性,不能将工程现场进行最大程度上的还原,BIM 技术能够使施工现场的规划更加的形象,更加的精确,更加的便捷。对于桥梁的周边设施以及地面冻土厚度,进行多方面的考量,进行一个合理的总体规划。
(2)对施工现场进行模拟
在桥梁施工前运用模型对施工的过程进行探讨,在问题还出现之前将其处理方式选择好,有利于减少施工停滞的减少,节约人力成本的同时加快了施工进度。运用BIM 的可视性,能够帮助施工单位对桥梁施工流程方面的安排。规划工作流程,对更问题的解决方案,有利于各参与单位的互相协同,减少工序的错误。进行现场的模拟,还能减少施工过程中安全隐患问题。
2.3 桥梁项目运营阶段对于BIM 的应用
BIM 技术的出现,使得以往的桥梁的运营模式发生很大的变化。桥梁的运营管理者通过收集桥梁运营阶段所有信息,并进行合理的优化,以及桥梁的监测。
(1) 优化运营方案
BIM 技术的对于资源管理及整合有着得天独厚的优势,运用BIM 技术,结合桥梁的信息化模型化以及施工阶段的所有信息来制定出一套合理的运营方案。合理的运营法案能够保障桥梁的安全运转,为运营成本减少开支。
(2) 监测桥梁的耗能
在桥梁的运行过程中,监测能耗是对于桥梁使用寿命的重要依据。BIM 技术的应用,能够对桥梁的所有设备耗能进行实时的记录,然后将所有的统计数据上传到桥梁能耗评估网站,来对桥梁运营合理性进行评估,从而制定处符合实际的节能降耗方案,使桥梁寿命达到最大化。
3 结语
总而言之,在建筑行业蓬勃发展的今天,也应该给桥梁项目带来更多技术支持。在信息时代,BIM 技术引领了新的建筑的潮流,要学会掌握BIM 技术,将其运用在实际桥梁工作中,实践是检验真理的唯一标准。