橋梁工程設計與施工中BIM技術應用分析

王少明

摘要： 橋梁作為交通系統(tǒng)中重要的組成部分，近些年來頗受關注，需求越來越迫切，建設數(shù)量和規(guī)模都有了提升，隨著新技術的發(fā)展應用，為了滿足更高標準的橋梁設計和施工需求，BIM技術正在與橋梁工程的設計和施工管理相互融合，希望能改善傳統(tǒng)設計和施工上的缺陷，提高橋梁設計和施工質(zhì)量，促使橋梁工程更好地向前發(fā)展。下面本文將分別就BIM技術在橋梁工程中的設計與施工兩方面進行詳細分析，希望有助于進一步推廣BIM技術在工程建設行業(yè)的應用。

關鍵詞： 橋梁工程;設計;施工;BIM技術;應用

【中圖分類號】U445【文獻標識碼】A【文章編號】1674-3733（2020）12-0119-01

引言：BIM可以基于橋梁工程信息建立相應的完整3D模型，在此模型基礎上實現(xiàn)對橋梁工程設計和施工數(shù)據(jù)信息的操作性和演示性功能，此外還有數(shù)據(jù)收集和自動處理、信息即時分享傳遞、協(xié)同性及可視化等強大的應用功效，從而可以優(yōu)化調(diào)整設計圖紙和施工方案，配合施工人員和管理人員對現(xiàn)場進行動態(tài)化、全面化、預測性的掌控，進而提升橋梁設計質(zhì)量，提高施工效率，打造高品質(zhì)的橋梁工程建設項目。

1橋梁工程設計中BIM技術的應用

1.1構建模型

基于BIM技術建立的三維模型具有橋梁工程的全部信息，并且以更為清晰的視角和更為立體的設計圖展示效果為設計師進行設計和深化設計提供方便，使得設計更為精準。例如傳統(tǒng)的平面圖紙雖然可輸出不同二維面的設計內(nèi)容，但是二維圖紙的展現(xiàn)效果和校核糾錯功能遠遠不及三維模型，虛擬的三維模型可以同時展示整個橋梁工程各空間的細節(jié)情況，解決了二維圖紙中部件重疊、模型缺失的問題，并且還可以截取某個部位單獨展示，顯示與其相關聯(lián)的部位設計情況，例如橋梁內(nèi)部構件之間的尺寸關系、預制構件的裝配式安裝位置和尺寸信息、預埋件及預留孔洞情況，不僅可以精確各種尺寸和高度信息，還可以檢測這些結構和構件等在空間位置上設計的合理性，對設計圖紙進行審查以提升其設計效果，為后續(xù)施工提供準確的參考依據(jù)。

1.2協(xié)調(diào)不同專業(yè)的設計

設計工作需要綜合多方面信息，并掌握各部分的設計和施工標準和要求，使得各階段、各分部分項工程之間可以良好銜接，因此在設計中需要與多方人員共同商討確定具體設計內(nèi)容，例如需要與技術人員確定設計圖紙在實際施工中的可實現(xiàn)性，與投資方討論設計是否具有經(jīng)濟性，而BIM可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，從而方便各工作人員之間進行溝通交流，進行互助協(xié)同設計，各方基于同一個模型，通過收據(jù)庫收集的信息，并借助信息共享平臺交流意見，可以快速化、實時化對設計進行討論、檢查和糾錯，確保各方可以通力合作，實現(xiàn)高效的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)處理，提升互助協(xié)同設計的效率和效果。

1.3方便設計存儲和修改

BIM技術能夠?qū)崿F(xiàn)對設計的整體存儲和分析處理，不同環(huán)節(jié)的設計之間可以保持高度的聯(lián)系，設計計算分析數(shù)據(jù)與設計圖之間以整體形式存在于模型中，這樣即便后期必須要對工程項目進行改良時，圖紙修改工作也可以比較方便進行，通過在模型中輸入?yún)?shù)可得到相關的變動點，再根據(jù)其他分析軟件的配合，將需要修改之處的參數(shù)進行變動，與之相關聯(lián)的部分也會一并調(diào)整，并同時進行驗證，從而提高圖紙修改效率和質(zhì)量。

1.4工程量計算

利用BIM可以收集橋梁工程信息，還能對數(shù)據(jù)進行存儲、分析、整理等，所有的工程資料可以按需分類存儲在數(shù)據(jù)庫，并且還能自動化檢索、分層、查重、篩選，這樣在進行材料統(tǒng)計、人工、面積、尺寸等工程量計算時可以快速得到想要的數(shù)據(jù)，有效避免錯算、重算、漏算，提升工程量計算的準確性與計算效率，可以為合同管理、物資采購和施工成本控制等提供良好的依據(jù)。

2橋梁工程施工中BIM技術的應用

2.1實時化、動態(tài)化監(jiān)管

BIM技術的可視化功能可以使施工管理人員更好地了解現(xiàn)場實況，發(fā)現(xiàn)施工和管理中出現(xiàn)的問題，而模擬功能可以對施工環(huán)境、施工工序模擬，以便及時調(diào)整施工方案、管理方式，數(shù)據(jù)處理和信息分析功能可以存儲施工產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息，綜合分析后可以發(fā)現(xiàn)更多的隱藏問題，例如在裝配式施工時通過數(shù)字信息化技術保證預制件尺寸高精準性，并對其預制、安裝環(huán)節(jié)進行模擬，進而保證構件質(zhì)量滿足要求，安裝尺寸誤差在合理范圍內(nèi)。

2.2施工過程模擬

利用BIM技術可以模擬橋梁工程施工的全過程，以此來優(yōu)化施工組織方案，規(guī)范施工流程，加工施工管理，例如可以根據(jù)時間節(jié)點來模擬施工進展情況，從而制定合理的施工進度計劃，并在施工過程中按照施工變化適當調(diào)整，以確保最終完工日期符合要求，或者按施工工序?qū)痘A、承臺、橋墩、橋梁、橋面施工過程進行模擬，可以優(yōu)化施工現(xiàn)場資源配置，合理安排現(xiàn)場人員、物資進場，確保各環(huán)節(jié)連接順暢，使施工方案以高效率完成，使橋梁施工能順利進行。

2.3提高施工管理效率

橋梁施工管理涉及到安全、質(zhì)量、進度、成本等多方面內(nèi)容，互相之間聯(lián)系性很強，各有影響，單靠人力很難進行全面合理的把控，很容易出現(xiàn)工程超預算、安全和質(zhì)量問題，借助BIM技術優(yōu)化橋梁工程施工管理，使得管理人員可以針對各部分的重點進行有針對性的管理，實現(xiàn)精細化、主動化管理，例如針對各施工環(huán)節(jié)制定出相應的應急方案及安全防控辦法，對安全數(shù)據(jù)信息進行管理，確保各部門、班組都能夠及時了解安全信息，全力排查施工中的安全隱患;對施工進度進行管控，運用BIM技術推動建設、監(jiān)理、施工等眾多參建單位的協(xié)調(diào)合作，可兼顧各方的工作要點，并讓各參建方之間工作信息快速流通，促進施工的高效進行，減小施工進度管理效果與進度預期計劃間的偏差;對施工全過程進行模擬并動態(tài)化監(jiān)管，施工方案得以完善，實際施工又被嚴格監(jiān)管，可以及時發(fā)現(xiàn)問題，還能有效避免問題的出現(xiàn);BIM提高了工程量計算的準確度和真實性，提高了造價核算工作效率，并且大幅度減少了施工中應進度落后、質(zhì)量等問題造成的額外經(jīng)濟損失，還可以更準確地進行資金規(guī)劃，有助于提升工程造價控制成效。

結語：總之，橋梁工程跨段較長，施工環(huán)境較為復雜，各種構件、連接件、承重結構的在整體和局部上的設計上要求較為細致和嚴密，單憑二維圖紙很難全面檢測到圖紙在一些隱蔽之處的問題，設計和施工上的失誤會使得橋梁工程無法安全順利地完工，為了保證設計和施工質(zhì)量，使設計更好地為施工服務，使施工按照合同要求、工程管理預期目標進行，合理有效地在設計和施工環(huán)節(jié)應用BIM是一重要舉措，也是橋梁工程施工和管理人員應該重點研究并掌握的先進技術。

參考文獻

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