BIM应用于市政桥梁设计的实践分析

孙伟

摘    要：BIM属于我国先进的建筑技术，可以优化建筑设计，加强建筑质量。BIM技术可以建立三维立体化模型，简化建筑设计难度。此次研究主要是探讨BIM在市政桥梁设计中的应用实践，希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：BIM技术;市政桥梁;设计实践

1  引言

在经济快速发展过程中，相应增加了桥梁工程数量。桥梁工程会受到多方面影响，尤其是自然环境的影响，当处于恶劣天气时，会使桥梁受到不同程度损害。此外，地质灾害与人为操作也会对桥梁结构造成破坏影响，降低桥梁安全性能，甚至还会使桥梁出现坍塌事故，严重威胁行人的生命财产安全。基于以上方面，必须注重公路桥梁设计问题，确保整个施工建设的稳定有序开展。通过应用BIM技术可以改善桥梁设计与实践问题。传统桥梁工程建设采用CAD技术制作二维图纸，通过专用软件转化为三维图纸，为技术人员提供参考。传统设计与施工模式复杂，且存在不足和弊端。若CAD制图错误，将会导致后续三维成图错误。由于三维成图存在不可逆特点，上述问题都会影响桥梁设计效果。

2  BIM技术与发展现状

BIM技术属于特殊工作方式，随着智能化系统的研发，可以有效结合三维模型与智能化系统，以此建立三维模型智能化工作方式。在研究桥梁设计时，BIM技术可以有效结合智能与三维模型，以此简化桥梁结构设计的复杂性。建筑信息建模管理属于BIM的基本含义，通过数字形式描述出建设项目的物理功能。在项目前期立项、设计和施工维护等环节均可应用BIM技术，形成专业的数据库。在实际建造之前，需要使用BIM技术在计算机设计平台之上，按照建造结构的实际要求，不断加强进行优化设计，之后再将设计结果体现在建筑结构设计当中，这样不仅可以加强建筑结构的设计质量，还可以降低生产成本，减少建设工期。BIM技术属于建筑技术的革新，能够促进建筑行業的发展，提升工程信息化密集度。

3  市政桥梁设计现状

3.1  缺乏专业协调

由于桥梁工程的综合程度比较高，整个设计过程复杂。在设计过程中需要考虑到不同专业的设计合理性，确保各专业的协调。在市政桥梁设计中，设计图纸由不同专业负责绘制设计图纸，从而导致工程设计无法及时进行协调沟通，还会导致不同专业的设计图纸存在矛盾，增加后续桥梁施工难度。

3.2  缺乏安全性设计技术

桥梁工程设计期间，既要确保整体美观性，还应当考虑到桥梁的安全性。当前我国关于市政桥梁的安全性设计还比较低级，设计人员通过现有设计规范和工程案例，对桥梁结构进行经验设计。由于不同桥梁工程所处的环境不同，如果只是按照设计图纸与规范指标，没有考虑到实际因素，将会影响桥梁设计效果。

3.3  缺乏后期设计方案

桥梁工程都分布在交通复杂地段，对于设计的要求比较高，同时对施工建设的要求也比较高。现阶段对于桥梁工程来说，必须按照传统先设计后施工方法。然而在实际施工期间，没有结合具体的施工条件，极易增加后续施工难度。这样不仅会对工程建设进度造成影响，还会增加工程资源浪费与资金消耗。

3.4  设计图纸不准确

桥梁工程设计过程中对于台桥尺寸、高度，锚块位置及大小，桥台建设所需混凝土，都需要通过CAD图纸进行人工设计。桥梁工程的结构复杂，且不同型号包含多种构件，整个计算量比较大，还会消耗人力物力，极易出现差错。工程设计数据不准确，还会对工程结构性和安全性造成影响。

4  BIM技术在市政桥梁设计中的应用

在BIM技术快速发展过程中，已经被广泛应用于市政领域，既可以改善桥梁设计的弊端，还能够为后续桥梁设计提供参考。通过技术应用调研可知，BIM技术在市政桥梁设计中的应用如下：

4.1  建立BIM云平台，加大专业协调度

桥梁工程设计的复杂性比较大，信息整合量多，从而导致协同设计难度大。传统桥梁设计的信息管理多采用人工管理和处理，会降低信息整合效率，信息传输效率低下。通过应用BIM技术，在项目内部建立BIM协同平台，将不同专业部门所收集的数据传输到云平台中，通过BIM技术当中的云计算功能和云平台功能，提升信息管理的高效性和安全性，便于获取信息数据。在工程后续设计中，不同专业技术人员可以在云平台上下载信息图纸，通过BIM绘图软件建立三维信息模型。不同专业部门和技术人员都可以在云平台上分析和讨论模型存在的问题，按照修改意见对信息进行更新，以此提升工程设计效率。然而需要注意的是，BIM协同技术处于发展阶段，需要接触国外技术支持，技术和软件均不成熟。在后续发展中还应当开发自主平台，增加新功能。

4.2  基于场景模拟提升桥梁安全性

在传统桥梁设计中，主要是按照现有工程案例和人工经验开展设计，没有结合工程实际特点，无法确保项目设计的安全性。导致该项问题的主要原因在于缺乏技术。通过BIM技术模拟性优势，可以将工程所在地的水文地质信息、环境信息、气候信息加入到BIM软件中，分析工程安全性的影响因素。通过软件可以提供桥梁排水能力、承载力和耐久性指标。技术人员按照指标，分析桥梁结构设计的强度，确保其满足工程要求。由于BIM技术处于发展过程中，还需要不断升级和更新软件，完善BIM体系。同时还应当提升相关功能。由于部分技术处于理论阶段，实际应用差距较大，在后续工程建设中还应当按照工程实际情况，促进BIM技术发展。

4.3  实现设计施工一体化

在传统设计中，所制定的桥梁工程设计方案的施工可行性比较低，通过设计方案无法预测工程建设可能出现的问题。在引入BIM技术之后，可以通过3D数据模型模拟整个工程，通过技术所具备的模拟性和可视性特点，深入分析现场施工的可行性。在三维立体设计中，可以清晰观察到项目概况，明确工程施工思路。同时可按照现场条件对施工过程进行模拟，制定多种施工方案，确保整个工程的良好有序开展。

4.4  借助云计算技术，提升设计精准度

在桥梁工程设计中，数据准确性属于重要指标，会对整个工程建设过程造成影响。通过BIM技术可以分析计算桥梁的各部件，以此获得构件的信息，以此控制工程成本。此外BIM软件可以将数据精确到小数点后4位，能够明显提升数据计算能力，构建准确性和设计效率。然而通过分析BIM软件的应用现状可知，当前比较缺乏专业BIM人才，并且对于软件的操作都不熟练，在桥梁工程设计中无法发挥出BIM技术的优势。所以在未来发展中，应注重培养BIM人才，全面提升软件的有效利用率，进一步提升设计效率。

5  结束语

综上所述，桥梁工程建设城市现代化建设中占据重要地位，通过桥梁工程设计能够促进城市发展，缓解交通压力。在桥梁工程设计中应用BIM技术，既能够提升设计效率，还能够维护结构安全，降低施工安全风险与成本支出。由于我国BIM技术处于探索阶段，仍然存在较多问题，在实际应用中必须进行优化改善，全面发挥出BIM技术在桥梁工程设计中的作用。

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