李文匯

摘 要：隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，推動了橋梁工程建設(shè)的發(fā)展與完善，橋梁工程以及工程施工質(zhì)量與安全管理成為人們越來越關(guān)注的問題。在計算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展下，BIM技術(shù)逐漸成熟并且被應(yīng)用到社會生產(chǎn)與生活的各個領(lǐng)域當(dāng)中，尤其建筑行業(yè)的設(shè)計階段與施工階段，運(yùn)用BIM技術(shù)有效提高項目質(zhì)量與效率?；诖耍恼聫亩鄠€角度就BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁精細(xì)設(shè)計及施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);鋼結(jié)構(gòu);橋梁;設(shè)計;施工;應(yīng)用

引言：隨著橋梁工程的規(guī)模以及數(shù)量在不斷的擴(kuò)大與增加，橋梁工程建設(shè)日益成為一項重要施工項目，工程項目的質(zhì)量與安全是橋梁工程發(fā)展過程中必須要面對與解決的問題。BIM技術(shù)作為技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物，在建筑行業(yè)中應(yīng)用使得設(shè)計更加合理、方便。BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程設(shè)計階段的應(yīng)用價值成為當(dāng)前學(xué)者研究的重要內(nèi)容，所以，文章結(jié)合實踐對BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁精細(xì)設(shè)計及施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

一、BIM技術(shù)概述

BIM 技術(shù)是一種建筑信息模型，一種應(yīng)用于各項工程設(shè)計建造管理的數(shù)據(jù)化工具，在建筑領(lǐng)域設(shè)計階段應(yīng)用BIM技術(shù)，通過參數(shù)模型整合各項項目的相關(guān)信息，在各個環(huán)節(jié)進(jìn)行測繪、評估，從而不斷優(yōu)化設(shè)計方案，為施工建設(shè)提供可靠的合理的設(shè)計圖紙。隨著科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，在相關(guān)地方政策的引導(dǎo)和推動下，BIM技術(shù)與理念逐漸被應(yīng)用到建筑行業(yè)中，尤其在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用。BIM技術(shù)推廣是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，由于我國市場工程的BIM技術(shù)應(yīng)用起步較晚，還處于發(fā)展的初級階段，還沒有建立相應(yīng)的軟件與制度，還需要進(jìn)一步完善軟件、構(gòu)建庫以及計算分析等。

作為BIM技術(shù)應(yīng)用的動力源之一，設(shè)計企業(yè)可以利用自身的優(yōu)勢掌握與了解BIM技術(shù)的特點與工程信息，進(jìn)一步促進(jìn)項目總承包和項目咨詢等新業(yè)務(wù)，為實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程再造、信息化管理以及決策的科學(xué)化總目標(biāo)奠定了良好基礎(chǔ)。目前，建筑行業(yè)中使用BIM技術(shù)的企業(yè)并不多，通過BIM團(tuán)隊在理解設(shè)計方案的基礎(chǔ)之上，運(yùn)用BIM技術(shù)與相關(guān)軟件建立數(shù)據(jù)模型和應(yīng)用點的實施，在傳統(tǒng)的二維設(shè)計流程和新型的BIM技術(shù)流程并行的情況下，BIM技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢為設(shè)計企業(yè)提供了推動力。

二、BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計中的運(yùn)用

首先，鋼結(jié)構(gòu)流程設(shè)計分析。對于橋梁管理模式來說，主要包括三個階段，即設(shè)計、采購以及施工，緊密結(jié)合項目工程的特點以及實際情況。BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用突破了傳統(tǒng)設(shè)計基于二維CAD平面設(shè)計的弊端，BIM技術(shù)是直接在三維狀態(tài)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行可視化設(shè)計，由于BIM 技術(shù)的模擬性是建立在完全立體的建筑信息之上，利用BIM 技術(shù)的模擬性對工程設(shè)計進(jìn)行全過程的實時跟蹤與動態(tài)監(jiān)測，了解與掌握整個建筑動態(tài)與實際情況。BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計中的運(yùn)用最大的優(yōu)勢在于設(shè)計的主導(dǎo)作用，以二維CAD技術(shù)為支撐，運(yùn)用BIM技術(shù)的三維形式，將設(shè)計過程和設(shè)計結(jié)果通過數(shù)據(jù)模型的方式展示出來，在模型中可以清楚地了解各個構(gòu)件的自然與物理屬性。

其次，項目核心目標(biāo)流程設(shè)計分析。根據(jù)BIM技術(shù)特點和CAD特性，構(gòu)建BIM技術(shù)價值流程設(shè)計平臺。由于實際的組織形式與機(jī)構(gòu)復(fù)雜，人數(shù)眾多，耗損大量的人力與財力。在工程項目大型復(fù)雜的項目特征和業(yè)主要求發(fā)生巨大變化的情況下，帶來了BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計中的應(yīng)用，所以我們依照流程地位分析和BIM技術(shù)價值應(yīng)用為主線進(jìn)行流程設(shè)計研究，構(gòu)建流程圖。BIM技術(shù)使工程管理實現(xiàn)了動態(tài)、精準(zhǔn)以及科學(xué)化分析，BIM 技術(shù)在一定程度上帶動了建筑工程施工建設(shè)從靜態(tài)向動態(tài)轉(zhuǎn)變。在傳統(tǒng)項目交付模式以及現(xiàn)有的EPC項目管理中，經(jīng)常存在各類質(zhì)量問題，最終以設(shè)計變更的形式解決導(dǎo)致了工程質(zhì)量下降。而BIM 技術(shù)其所具備的3D動態(tài)模型，數(shù)字模型構(gòu)件是由點、線、面轉(zhuǎn)化為實質(zhì)建筑物理和功能特定的信息數(shù)據(jù)，BIM 技術(shù)在采用三維設(shè)計，能夠直觀地展示項目數(shù)據(jù)信息，保證業(yè)主意圖和項目整體質(zhì)量目標(biāo)的實現(xiàn)，提高了工程從項目參與單位對成本控制的能力，有效提高了建筑市場的透明度和規(guī)范性。

最后，對模型的計算設(shè)計分析。鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計是知識密度、勞動密度和資本密度的結(jié)合，由于我國一直受到市場經(jīng)濟(jì)體制的影響，企業(yè)一味的追求經(jīng)濟(jì)效益注重費(fèi)用花銷成本，卻忽視了對鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計的重視與管理。設(shè)計者需要在三維模型匯總利用BIM技術(shù)的可視化功能進(jìn)行設(shè)計，根據(jù)建筑需求在施工過程中，采用Revit Architecture軟件的項目參數(shù)將廠家、所需要的各項費(fèi)用、大小規(guī)模以及安裝條件等輸入到三維模型結(jié)構(gòu)中，向建筑企業(yè)呈現(xiàn)更清楚、直觀的設(shè)計意圖，解決設(shè)計中可能存在的問題。BIM技術(shù)在傳統(tǒng)2D圖紙表達(dá)基礎(chǔ)之上，效果圖更加偏重于展示項目建成之后的效果展示。也就是說通過BIM模型對設(shè)計方案進(jìn)行未建先試，促進(jìn)建筑與機(jī)械設(shè)備之間的協(xié)作更加高效、便捷，并實現(xiàn)了各個部門、各個專業(yè)之間的有效共享，從而保證項目實施的可行性與有效性。BIM 技術(shù)的項目進(jìn)度管理將重點移到進(jìn)度制定和優(yōu)化階段，及時準(zhǔn)確地對進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整，從而實現(xiàn)工程施工建設(shè)的順利進(jìn)行。

三、BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工中的應(yīng)用

首先，提供各個專業(yè)協(xié)同的數(shù)據(jù)共享平臺，施工過程的模擬和優(yōu)化。橋梁工程涵蓋面十分廣泛，施工環(huán)境惡劣，各種公用項目不斷的被投入建造，由于受到多方面因素的限制，包括主觀因素和客觀因素的影響，使得橋梁工程施工建設(shè)更加復(fù)雜。此外，橋梁施工特點不僅僅是受到影響因素眾多，而是多重因素相互作用與互相影響的結(jié)果，所以，必須制定出科學(xué)合理并且具有針對性的質(zhì)量控制與施工管理預(yù)防措施。我們通過BIM 技術(shù)可以將建筑物的形狀、位置準(zhǔn)確的描述出來，同時也精準(zhǔn)地定位建筑物內(nèi)的每個構(gòu)件和設(shè)施，利用三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行功能劃分，對整各建筑格局進(jìn)行空間分析，建立最佳的建設(shè)方案數(shù)據(jù)模型。以BIM 技術(shù)來搭建橋梁模型和施工進(jìn)度的表象結(jié)合，可以為各個專業(yè)提供數(shù)據(jù)共享平臺，解決各個專業(yè)的沖突問題，通過這個數(shù)據(jù)共享平臺各專業(yè)人員的及時溝通和交流，減少后期返工和消除各構(gòu)件的沖突問題，不僅有助于工作人員進(jìn)行造價預(yù)算，還可以實現(xiàn)施工管理的科學(xué)化與自動化。并且對整個橋梁施工過程進(jìn)行模擬，通過項目管理人員和BIM建模師相互協(xié)作，基于項目人員調(diào)整施工過程，對BIM模型進(jìn)行不斷更新，實現(xiàn)工程建設(shè)的最大經(jīng)濟(jì)效益，使得建筑工程施工的管理透明化與精確化，全方位推動與促進(jìn)建筑行業(yè)的快速發(fā)展【4】。

最后，參數(shù)化設(shè)計，優(yōu)化施工管理。橋梁工程的主要包括道路建設(shè)、道路排水管道、綠化工程建設(shè)等等，這些工程施工工藝復(fù)雜、投資成本較高，并且對相關(guān)技術(shù)人員與設(shè)計人員的綜合素養(yǎng)與專業(yè)技能具有較高的要求。在橋梁工程設(shè)計過程中，設(shè)計的建筑物不僅僅表達(dá)著一個外輪廓的即視感，而是通過建筑物功能下的一套完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑設(shè)計。BIM 技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖ畔⑼耆珨?shù)字化，保留圖源，以圖元為母本，將形狀和尺寸聯(lián)系到一起，并且借助各個階段的信息數(shù)據(jù)制定成自動生成系統(tǒng)，通過尺寸來約束對幾何形狀的整體控制。還通過對信息的使用進(jìn)行反饋與分析，BIM可以自動變更管理與高效分析，設(shè)計人員可以快速全面的表達(dá)設(shè)計作品。

結(jié)束語：綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程建設(shè)是一項綜合性較強(qiáng)、復(fù)雜又系統(tǒng)的過程。文章從多個角度與層面就BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁精細(xì)設(shè)計及施工中的應(yīng)用進(jìn)行深入分析與探究，BIM 技術(shù)以三維可視化效果呈現(xiàn)出設(shè)計和施工過程，為橋梁工程建設(shè)提供科學(xué)的設(shè)計方案與有效管理，確保橋梁工程建設(shè)的順利開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡方健.橋梁BIM模型設(shè)計階段建模方法研究[J].中國市政工程，2018（05）：56-59+108.

[2]孫乃燕.BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)橋梁中的應(yīng)用研究[J].技術(shù)與市場，2017，24（10）：73-74.