试论BIM技术在道桥施工中的具体应用

吴迪

摘要：伴随着我国推进城市化建设，这让道路桥梁建设的项目日益增加，道桥设计的难度也随之增加，因此道桥施工前的设计显得十分重要。本文主要阐述了BIM技术发展史、作用与发展趋势，最后讲述了BIM技术在道桥施工中的实际应用，为相关从业者提出有价值的建议。

关键字：BIM技术;道桥施工;发展趋势

引言

BIM技术在建筑行业可以说是将喻户晓，它可以更加科学有效的减少以往传统平面设计的弊端。可以在建筑管理方面、预算估算方面、安全管控等方面都有着初设的表现。降低了传统的平面设计出现计算事物与误差的几率，保证了施工的安全与质量。

一、BIM技术概述

（一）BIM发展史

BIM是近二十年内，在建筑和工程设计行业随处可见的专业术语，他的起源可以追溯到当初美国、西欧与苏联的人为了不再使用二维CAD设计方式，而研发出来的完美建筑软件。最早的概念设计由Eastman发表的论文，但是真正成为行业标杆软件还是一九九五年的IAI协会决定将IFC标准作为行业标准。近二十年可以将BIM分成三个时期，第一个时期为前BIM术语期也可以称之为3DCAD时期，也就是一九九零年到两千年这一时间段;BIM术语期，是在二零零一到二零零八年这一时间段;BIM新时期是在二零零七年到二零一二年期间。而到二零一五年之后，因為大数据与云计算的普及，也促使BIM技术也随之改革创新。

（二）BIM的作用

BIM作为一款设计建筑模拟软件，他的主要作用分别是碰撞检测、动态模拟与工程量设计等功能。碰撞检测通过二维图纸，不间断的细化模型的建设，映射出不同结构的之间的地理位置，使在以往设计中难以注意的细节以清楚的方式展现在设计者的眼前，并且使用碰撞检查，防止工作时产生不必要的错误与损失，进而提升工程的安全性与施工效率。动态模拟是指以BIM模型为基本对设计方案可行性的证明，将施工过程中的重要环节实施动态模拟与可视化分析。将模拟出来的数据进行科学化、系统化的分析，方面后续对于已有设计方案进行优化处理，让原本的设计方案更加合理化与可操作性，协助设计者具体了解施工所需时间与材料用量，掌握施工的难点，确保设计方案可实施。工程量计算是BIM的核心功能之一，我过建筑行业对此使用已经相当熟练。在以往的建筑设计过程中，施工量的计算绝大数都是把图纸作为核心，依靠具体的构件信息，协助设计人员加以计算。而BIM不同以往的操作逻辑，BIM可以把得到的数据存储到数据库当中，可以被有权限的计算机所获取，简化了人工的复杂操作，最大程度上提升了设计人员的计算能力，而且也降低了出错率。

（三）BIM的发展趋势

由于建筑材料的不断升级优化，以及各种新型材料与新型设备的诞生，这对人们对于道路与桥梁的建设也提出了更多的要求，除了建筑功能需要达到要求外，对于施工的设计、美观与使用年限等也有着相关的需求。建筑单位在施工的过程当中，对于施工的理念也要与时俱进，主动采用国内外成熟技术与方案，加强施工过程中的监督，让工程质量得以保证。BIM技术具的特点包括可视化，与协调性等，完美匹配当前道桥施工的需求，使道桥的设计更为合理，现场施工监督与工程建设的安全系数都起到了正向作用。所以，随着我国交通线路的不断建设，BIM技术有者相当大的使用前景。

二、BIM技术在道桥施工中的应用

（一）BIM技术计算工程项目预算

在实际的项目投标中，梁桥工程类的投标时间通常为二十天到三十天左右，这就要求投标企业能在短期的对项目准确，迅速的完成投标工程量的相应计算，但是绝大多数施工企业无法在短短的二十多天内完成大量的工程计算，盲目的进行投标，没有考虑实际成本，以至于在施工的进程中，进行偷工减料，或者花费大量的时间计算，而错过追加的投标时间，而失去盈利的积水。由于当今桥梁设计的复杂化、施工方式多样化，因此手工计算量的难度也在水涨船高。但是采用先进的BIM技术在投标期间进行建模，就可以完美避免上述的相关问题，运用此技术科学化的使每一位计算人员合理分工，精准计算其工程量，将企业的大部分精力放在投标谈判上，根据BIM技术提供的数据，对工程成本进行估算，以此对投标价格更合理的制定，不再出现依靠以往经验的方式进行报价，更加合理化的控制企业资金管理。

（二）碰撞检测与材料管理应用

对于当前实际的桥梁设计情况来讲，在施工的过程中会使用到各种各样的钢筋、固定构建，而且其管道敷设都极为复杂。尤其在许多固定节点中都会有大量钢筋的交错现象。当这些构件的连接不稳定或者相互之间发生接触碰撞，都会对施工顺利进行产生不良影响，其一是容易导致桥梁机构的损坏，影响桥梁使用寿命;其二是在碰撞过程中对现场施工人员造成伤害，出现施工安全事故。上述问题普遍出现在以传统2D图纸设计当中，因此很难对三维共空间的碰撞做出相应的预防与治理。但是通过使用BIM技术，可以把传统的二维平面设计转化成三维模型，有效实现对于桥梁空间结构的实施查看，技术书人员就可以在桥梁易发生碰撞的地方进行重点管理，降低出现碰撞概率，以此来提高桥梁的质量与保护工作人员的人身安全。

对于建设桥梁材料的选取直接关乎到桥梁的整体质量，当相应的工作人员对于选取施工材料缺乏经验，就会危及到桥梁施工的进程、安全与质量。而在桥梁建设中需要的材料包含以下：混凝土、钢材、预应力钢束、锚具、管道等，其材料种类繁多。以此之外，对于这些材料的质量把控流程也极其复杂。同时，也会有许多劣质或者没有相关合格证的材料涌入施工现场。针对此类问题应当加强对于原材料的管控，但是如果这样去做，会增加施工的成本。如果在桥梁建设过程中使用BIM技术，就可以有效的避免上述出现的问题，当桥梁设计人员完成相应的三维建模，整合桥梁使用材料数据，让建材数据共享，使企业材料采购人员可以根据需求联系上游厂家进行供货，避免出现质量问题或者因为运输时间过程导致工期延误。

（三）现场管理中的应用

路桥施工实际环境极为复杂。当现场管理不符合相关规定，就会出现乱摆放各种建筑材料和构件的现象，不但会阻碍实际施工的正常展开，而且还对工作人员的人身造成威胁。因此，加强施工现场的有序管理已成为施工单位管理的重中之重。过去，施工的管理工作主要依靠人工完成，管理方式极其落后。当桥梁建设引进BIM技术后，就可以为现场管理的发展提供一定程度的帮助。比如，可以使用计算机模拟动态跟踪道路和桥梁施工进度。此外，BIM技术还有远程管理的功能。设计人员无需去施工现场。使用计算机和PDA就可以实时指导现场工作，有效提高管理水平。

（四）桩基施工中的应用

在实际的桥梁桩基施工过程中，常常会出现设计方案与施工实际地质不符的现象出现，或者是打孔方法不符合实际环境，在孔的直径与孔的深度有着一定的误差。对于此类问题出现的主要原因是桥梁桩基设计的失误、事先对施工场地勘察的不充分导致的。而在桩基设计过程中使用IMB技术就可以有效的避免此类问题出现，使用仿真模拟功能，让桩基施工可视化，更加具体形象。也根据模式的场景，对现有的工程设计进一步的优化，避免在施工过程当中出现浇筑断裂现象与串孔等问题。

三、结束语

综上所述，在实际的道桥设计中合理使用BIM技术会有效避免传统施工中产生的问题，道桥设计人员应熟练掌握BIM的使用技术，把它落实在计算工程项目预算、建筑工程中的碰撞检测、施工材料管理、桩基施工建设与现场管理中。让道桥施工的质量与效率得到保证。

参考文献

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