BIM 技术在桥梁工程全生命周期中的应用

张庆勋

（云南工商学院，云南 昆明 651701）

根据美国斯坦福大学所收集整理的数据可知：如果桥梁工程所涉及的各个相关单位能够妥善应用BIM 技术，对降低成本、缩短工期、提高效能、保证安全、优化交付等各方面，都将较未使用BIM 技术或使用程度不高的项目有明显价值提升和成本节约。

1 BIM 概述及特征

建筑信息模型（BuildingInformationModeling） 简称BIM，是利用精准的数字模型对项目进行设计、建造和运营的全过程高效管理。BIM 的本质是模型+信息。BIM 的核心是“I”，这个“I”是我们过去由CAD（计算机辅助设计） 转变为用计算机设计及运算的关键，把以前一些由于技术受限非结构化、参数化的数据变成了结构化、参数化的数据，使数据之间有了逻辑关系，从而利用各类功能软件及插件实现各种自动运算与分析。模型（Model） 本身是静态的，而在实际应用中，它应该是动态的，所以业内现在把它改为Modeling，表达模型的应用工程，也有专家把M 定义为Manage，表达建设项目信息化管理。

1） BIM 是设施的数字表达：BIM 是对工程项目设施实体和功能特性的完整描述，是基于三维几何数据模型，集成了建筑设施其他相关物理信息、功能要求和性能要求等参数化信息并且通过开放式标准实现信息的互用。

2） BIM 是共享的知识资源：BIM 基于数字模型，实现工程的规划、设计、施工、运维各个阶段数据共享，数据是连续、即时、可靠和一致的，可以为工作和决策提供可靠依据。

2 BIM 在桥梁工程全生命周期应用的价值

2.1 加快工期，大幅降低项目财务成本

业主方都非常重视项目开发周转速度，因为项目开发周转速度是项目成败和效益好坏的关键，BIM 技术在加快桥梁工程建设工期方面可以发挥大作用。通过减少施工前的各专业冲突，让设计方案错误更少、更优化，减少大量的工期损失；通过设计阶段更高效方案选择和方案优化，减少方案变更，缩短工期；通过提升建设过程中的协同效率来节约工期；通过BIM 强大的数据能力、技术能力和协同能力，在资源计划、技术工作和协同管理等方面节约较长工期，等等。

2.2 专业设计图阶段

传统设计流程为各专业单独出图，存在着很难在早期发现设计冲突的问题。BIM 基于统一模型的工作模式能更有效地加强各专业的沟通交互，在前期就能够帮助进行碰撞检查避免设计错误，并可根据设定参数进行自动化修复及设计优化，而不是将问题留到施工阶段才发现，避免工程建设开始之后出现大规模的设计变更。并且如果利用同一服务器或统一云端模型，各专业工程人员可做到同时同步设计或更新，相较于以往的流水作业模式，在工作效率上有极大提高。

2.3 BIM 技术在桥梁工程运维阶段的应用

在桥梁工程中运维阶段，可以通过BIM 技术进行有效信息收集及网络计划，并根据时实场景再现，提出有效维护方案，对可能存在的安全风险，进行信息的自动测算与反馈，为桥梁运维管理提供最佳方案。桥梁工程运维阶段占桥梁工程全生命周期的最长耗时，该阶段桥梁工程的信息量和管理的工作量都是巨大的。整个桥梁工程的建设阶段所需的时间都远远不低于运维阶段所用耗时。另据初步估算，运维阶段的工程成本大约占桥梁建设项目的全生命周期的70%～75%，因此对于桥梁工程运维阶段的有效管控非常重要。桥梁工程因自身结构体量大及施工环境复杂，从而造成桥梁工程运维阶段所需的信息量和参与人员都在不断地扩增，这种持续性的扩增与变化，加大了桥梁工程运维阶段的管理难度，而引入BIM 技术能够进行自动工程量的测算，对运维阶段的信息获取更为精准，从而保证了桥梁工程运维的效率提升。

2.4 有效控制造价和投资

基于BIM 的造价管理，可精确计算工程量，快速准确地提供投资数据，减少造价管理方面的漏洞。通过BIM 技术支撑（如深化设计、碰撞检查、施工方案模拟等），减少返工和废弃工程，减少变更和签证，可减少更多的成本。这几个方面都将大幅提升业主方的预算控制能力。

3 结语

BIM 在有效保障桥梁工程项目整体安全的同时，在降低成本、缩短工期、提高效能等方面都有显著效果。2010 年后各大城市先后发布了BIM 技术规范及要求，使该技术在我国各类桥梁工程中也得到了更广泛的应用。然而我国在BIM 的研究和应用方面与发达国家还有很大差距，参与方往往相对较少且使用深度不够。因此，重点分析和研究BIM 技术目前在工程项目建设生命周期中各个阶段的应用和发展，并大力推进使用BIM 的工程管理模式，可减少耗能提高效率，为我国建筑业改革作出一定贡献。