BIM技術(shù)在鐵路橋隧工程中的應(yīng)用研究

聶源　張文哲　苗強

摘 要：BIM技術(shù)在鐵路行業(yè)中的應(yīng)用，目前處于起步階段，有關(guān)研究成果較少。BIM技術(shù)能夠為鐵路行業(yè)的高速發(fā)展提供質(zhì)量、工期以及技術(shù)方面的解決方案。本文主要對BIM技術(shù)概念、優(yōu)點，及其在鐵路行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀進行了分析，并深入分析了BIM技術(shù)在鐵路橋隧工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；鐵路行業(yè)；應(yīng)用研究；橋梁隧道

BIM技術(shù)在鐵路行業(yè)中的應(yīng)用目前還處于起步階段，有關(guān)實踐表明在鐵路建設(shè)工程中應(yīng)用BIM技術(shù)能夠做到生命期信息共享，促進鐵路行業(yè)的生產(chǎn)方式向工業(yè)化、信息化進行發(fā)展，為工程的工期、環(huán)境、質(zhì)量、安全以及投資等提供保障，最終達到提高施工質(zhì)量，保障施工安全以及確保運營穩(wěn)定的目的。

1 BIM技術(shù)簡析

BIM技術(shù)是以三位數(shù)字模型為對象，包含了項目設(shè)計、項目施工與運營，是一門新興的技術(shù)。該技術(shù)思想最初被提出的實踐是20世紀(jì)中后期，該模型具備以下兩大特點：（1）信息室模型的靈魂，具有共享性與一致性；（2）模型是真實項目的虛擬空間的數(shù)字化體現(xiàn)，視覺效果強烈。BIM將項目有關(guān)的信息當(dāng)做模型基礎(chǔ)。BIM技術(shù)與二維設(shè)計進行比較，其具備以下4點優(yōu)勢：（1）信息集成，解決了項目參數(shù)方進行信息交流的不便以及信息斷層問題；（2）模型參數(shù)驅(qū)動實現(xiàn)了設(shè)計自動化與設(shè)計智能化；（3）開放式的數(shù)據(jù)接口能夠滿足多種軟件之間的信息互動；（4）多維仿真平臺有利于參建方之間進行協(xié)同合作。

2 應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM技術(shù)在我國鐵路中的應(yīng)用目前是起步階段，BIM技術(shù)2013年才在我國鐵路工程中進行推廣應(yīng)用，并啟動了相關(guān)的技術(shù)研究工作。目前，國內(nèi)已經(jīng)取得了一定的研究成果，例如：鐵路路基三維模型在橋梁、車站中實現(xiàn)了三維設(shè)計。

3 BIM技術(shù)在鐵路橋隧工程中的應(yīng)用

3.1 基本框架

應(yīng)用BIM技術(shù)以后，最為關(guān)鍵的是從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)到建立模型，如果模型建立的不成功，那么其余工作都徒勞無功，因此該過程是首先應(yīng)當(dāng)解決的問題。模型是設(shè)計的基礎(chǔ)，不同層面模型屬性的結(jié)合，能夠得到不同成果。主要的成果可以概括為以下幾方面：（1）分析：合理模型邏輯分析，其中力學(xué)性質(zhì)最為重要，其保證了模型的力學(xué)要求。該部分又可以分為動態(tài)與靜態(tài)分析兩方面，分析離不開力學(xué)軟件。其次是組成部分空間分析，在無差漏的情況下，應(yīng)去除2D狀態(tài)下難以發(fā)現(xiàn)的弊端，完善設(shè)計；最后進行模型性分析，例如：雨量、日照等；（2）出圖：主要是輸出模型的二維圖紙。現(xiàn)階段三維交付標(biāo)準(zhǔn)還沒有統(tǒng)一，因此可以通過模型生產(chǎn)規(guī)范又具備技術(shù)含量的圖紙，作為交付依據(jù)；（3）數(shù)量：在工程設(shè)計中，工程數(shù)量是非常重要的內(nèi)容，借助模型便能得到工程不同部位的工程量以及整個工程的工程總量，進而更加準(zhǔn)確的得到工程造價；（4）展示：展示部位可以分為工程主體展示與大場景展示；（5）模擬施工：設(shè)計階段對施工進行模擬能夠為施工方提供基本的參考數(shù)據(jù)；（6）技術(shù)交流：基于模型的交流具有簡單易懂、直觀真實的特點，技術(shù)要點或者關(guān)鍵部位，可通過模型來展示；（7）交流：基于模型的交流能夠顯著的提升各參建方間的交流效率。

3.2 設(shè)計能力

鐵路行業(yè)從2D向BIM進行轉(zhuǎn)變是鐵路行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，只有綜合進行資源配置才能形成真正的設(shè)計能力。首先領(lǐng)導(dǎo)階層應(yīng)用充分重視BIM技術(shù)。其次還應(yīng)建立具有豐富專業(yè)經(jīng)驗與具有一定計算機應(yīng)用能力的設(shè)計團隊。以項目為基礎(chǔ)，形成設(shè)計、校審、復(fù)核、審定的流暢工作流程，同時結(jié)合實際制定相應(yīng)的工作制度，注重經(jīng)驗總結(jié)與交流。對疑難問題進行探討，并制定出解決方案。對資源進行合理配備，根據(jù)項目建立一定的激勵機制，來促進BIM工作的推廣應(yīng)用，形成鐵路行業(yè)的BIM設(shè)計能力。軟件平臺是BIM工作實施的基礎(chǔ)，市場上主要提供的BIM設(shè)計平臺有達索系統(tǒng)、奔特力、歐特克，針對不同領(lǐng)域的軟件特點各不相同，解決方案也存在一定的差別。目前還沒有針對鐵路行業(yè)的軟件平臺，因此結(jié)合專業(yè)特點與鐵路行業(yè)的特點，對適應(yīng)性進行全面考察，設(shè)計出針對性的軟件平臺很有必要。

3.3 BIM深化應(yīng)用

在鐵路建設(shè)項目中橋梁、隧道是非常重要的內(nèi)容。在橋梁、隧道項目中，資源的合理配置是BIM應(yīng)用的基礎(chǔ)。進行BIM構(gòu)件庫建設(shè)與管理，注重技術(shù)以及設(shè)計模型質(zhì)量的管理，是工作流程形成、模型質(zhì)量保證以及各項工作順利實施的基礎(chǔ)。在BIM技術(shù)應(yīng)用過程中，專業(yè)間的協(xié)同、專業(yè)內(nèi)部協(xié)同非常重要。除了設(shè)計平臺所提供的基本協(xié)同方式外，還需要結(jié)合計劃管理、質(zhì)量管理、技術(shù)管理等平臺協(xié)同工作，提升設(shè)計效率提升。設(shè)計企業(yè)應(yīng)向施工企業(yè)進行BIM交付，BIM施工過程奠定基礎(chǔ)，來促進鐵路工程施工順利、安全的進行。

4 結(jié)語

通過上述對BIM技術(shù)概念與優(yōu)勢進行分析，對BIM技術(shù)的基本框架、設(shè)計能力以及深化應(yīng)用進行了分析。表明，與傳統(tǒng)的2D相對比，BIM技術(shù)視圖更加直觀、易懂，符合工程人員的思維習(xí)慣；信息具有共享性與一致性，工程建設(shè)的各參建方能夠借助BIM模型很好地進行信息交流，實現(xiàn)協(xié)同合作，提高工程的施工效率。同時BIM技術(shù)還能夠有效地對工程施工進程、投資進行控制，提高運行管理水平。因此將BIM應(yīng)用到鐵路行業(yè)非常必要，但是現(xiàn)階段國內(nèi)有關(guān)鐵路方面BIM研究成果罕見，BIM三維設(shè)計也存在諸多技術(shù)問題，因此還應(yīng)加強BIM在鐵路行業(yè)中應(yīng)用的研究力度，完善規(guī)范，出臺激勵機制，推動鐵路行業(yè)中BIM技術(shù)的應(yīng)用。

參考文獻

[1]張建平，余芳強，趙文忠，等.BIM技術(shù)在邢汾高速公路工程建設(shè)中的研究和應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2014，（18）：92-96.

[2]洪磊.BIM技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用研究[D].西南交通大學(xué)，2012.

[3]劉彥明，李志彪.BIM技術(shù)在鐵路設(shè)計中的推廣應(yīng)用[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2015，（3）：51-54.

[4]張雪才.BIM技術(shù)在鐵路設(shè)計行業(yè)的應(yīng)用研究[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2014，（5）：14-18.

[5]李奕男，劉紅波.BIM技術(shù)在市政橋隧工程中的創(chuàng)新應(yīng)用——以大連市疏港路拓寬改造工程為例[J].四川水泥，2015，（11）：296.

（作者單位：重慶交通大學(xué)）