BIM技术在桥梁设计中的应用分析

郭亚飞

(中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北 武汉 430056)

国内桥梁工程建设项目与日俱增，许多不但外形十分特殊，而且结构也十分复杂。要求有关设计工作人员具备专业的知识与深厚的工作经验，做好桥梁工程设计工作，制定出科学、可行的设计方案十分必要。假如依然运用从前的设计方式与技术，显然无法达到当前的需要，并且不利于后续桥梁工程施工工作的顺利进行，妨碍到桥梁的正常使用。通过将BIM技术应用到桥梁工程设计工作当中，既能保证桥梁工程的安全，又能延长其使用年限，有一定的实践价值。

1 BIM技术的优点说明

对于桥梁工程项目来说，在设计的过程中，科学运用BIM技术，能够获得良好的应用效果。当处于桥梁工程项目设计初期阶段时，有关设计者可以运用先进的BIM技术，事先检查桥梁工程项目当中是否存在缺陷和问题，并且及时加以改进，使桥梁工程的后期施工成本下降，降低资源浪费现象的发生。对于我国来说，受到地理方面因素的影响，桥梁工程建设项目的数量非常多。为此，有关设计工作者具体工作的时候，借助先进的BIM技术，设计出科学的桥梁工程模型，同时持续进行改进，确保了桥梁工程项目的质量符合相关要求[1]。尤其近些年来，BIM技术发展速度非常快，将BIM技术运用到桥梁工程项目的设计当中，凸显出可视化的优势，借助此项功能，可以使有关设计者深入掌握桥梁工程的内部构造情况，对后续施工策略的编制十分有益：一方面，缩减了桥梁工程项目的建设周期；另一方面，使工程的施工成本得以下降。除此之外，进行桥梁工程设计的时候，运用BIM技术可以准确判断与分析桥梁工程项目中涉及到的不同成本情况，同时加以严格管控，达到降低工程成本的目的。实际上，BIM技术存在很多的优点，运用到桥梁工程设计当中，能够发挥出很大的作用。具体的优点包含了下述几个方面，详情见图1。

图1 BIM技术的优点说明图

2 BIM技术在桥梁工程设计中的具体应用

2.1 构建准确的BIM模型

对于桥梁工程项目来说，构建准确的BIM模型，能够体现出一定的准确性与可视化等优点。有关设计者建模的时候，应该参考不同时期的规定，不断改进模型，以便保证模型的精准新。一般来说，构建BIM模型包含了下述三个不同的环节：其一，构建相应的参数族库。对于桥梁工程项目建设来说，参数库可谓十分关键，设计人员利用Revit软件，在其中科学设置不同构件的具体参数信息，使桥梁工程的结构参数更加精准[2]；其二，构建科学的模型，参考有关参数信息，然后构建模型的构件族库，接着依据相关设计策略，完成对桥梁结构建模的任务；其三，合理设置相应的钢筋模块。作为桥梁工程设计的主要内容之一，钢筋混凝土十分重要，属于具体应用当中的主要受力部分。所以，有关设计者应该参考桥梁结构实际的受力情况，对钢筋的数量进行准确计算，确保设置钢筋的合理性。

2.2 科学制定并进一步完善桥梁工程施工策略

利用BIM技术可视化的优势，将其运用到桥梁工程项目的设计工作当中，可以建立更加细致的桥梁工程信息模型。与此同时，科学制定并进一步完善桥梁工程施工策略，并且应用先进的BIM技术，可以把该环节予以清晰地呈现，然后借助模拟运行的方式，能够科学分析桥梁工程结构是否安全以及经济性的情况。在科学操作三维模型的过程中，需要体现出施工模拟的直观化、动态化等特征，让总体的施工进度得以显现，并且对比各个施工策略的可行性，让不同施工策略之间存在的差别变得更加显而易见[3]。除此之外，把BIM模型数据导到相关智能设备当中，有助于设计者与施工人员借助远程查看的形式实现协商和沟通。如此，有助于及时改进与完善相关施工策略，保证资源配置的合理性，加大对工程成本的管控力度，对提升桥梁工程施工的效率非常有益。

2.3 注重对工程量进行准确统计

处于桥梁工程项目设计时期，设计人员需要注重对工程量进行准确统计。从前一直运用的老旧方法针对的为通过二维平面图的点线面进行计算，并且运用Excel表格的方法完成计算的任务。此种方法主要适用于那些较为规则的桥梁工程计算，可以提升准确性。然而，当桥梁结构变得越来越复杂的时候，结构表现出不规则的情形。假如依然沿用从前的计算方法，将呈现出很大的误差情况，仅取近似值，会耗费很多的时间。假如改进之前的设计策略，必然要重新计算有关工程量。而应用从前的计算方法，则需要花费巨大的人力与时间，并且也未必获得准确的工程量计算值[4]。

所以，设计人员可以运用先进的BIM技术，使从前方法存在的不足得到弥补。在运用BIM技术以后，能够构建桥梁三维模型，并科学选取桥梁构件适合的材料，借助BIM技术当中的自动化测量功能，可以完成测定桥梁工程量的任务。针对十分复杂的桥梁工程项目，提升了计算的效率，加快了计算的速度。与此同时，相较于从前采用的计算方法，可以确保计算的精准性，使误差的发生进一步下降。除此之外，也达到节省设计工作人员精力与时间的效果。比如，对于桥梁空间异构型桥塔来说，如果运用从前的人工形式，显然无法确保桥塔分段部分用钢量计算的准确性，仅可以把弯扭部分进行简化，形成能够计算的形式，才能完成计算的任务，但是仅可以获取大概值，由此导致桥梁工程总体的工程量出现了很大的误差。不过，通过运用BIM技术当中的CATIA软件，能够准确测定出弯扭部分，精准计算出桥梁所有部分的长度、面积以及体积等数值。借助此种方式，可以为桥梁工程后续的施工工作带来更大的参考和帮助，达到严格管控工程成本的目的。

2.4 确保设计的科学性，及时做好冲突检查工作

对于桥梁工程来说，进行具体设计的时候，设计人员可以运用相关Navisworks软件，完成针对BIM模型的碰撞分析任务，顺利进行前期检查、校对以及审核等不同的工作，并且有助于排查出存在于施工图纸当中的缺陷和不足，然后加以改正。除此之外，设计人员应用BIM技术，可以完成罗列与比较采购清单的任务，确定具体需要采购的内容，同时仔细检查统计量存在问题与否。对于桥梁工程设计阶段来说，科学利用BIM技术，能够达到对桥梁工程的集合连接管理效果，保证后续施工工作的顺利进行[5]。

3 结 语

总而言之，作为交通运输当中不可或缺的构成内容之一，桥梁工程建设的重要性是毋庸置疑的。鉴于桥梁工程建设周期很久，投资的金额较大，对施工技术的要求较高，所以，只有尽可能降低桥梁工程设计环节中错误的发生，才能有助于后续施工工作的顺利进行。有关设计人员通过科学运用BIM技术，凸显出桥梁工程设计过程中的直观性优势，完成准确计算仿真模拟数据的任务，达到对工作量自动化统计与分析的效果。并且，有助于有关设计工作者和施工人员进行紧密沟通与协商，对后续的桥梁工程施工管理非常有利，在控制桥梁工程成本的同时，确保了桥梁工程项目建设的质量。