BIM技術(shù)在市政道路橋梁與橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉綿興

摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)和文化的不斷發(fā)展，我國城市化建設(shè)日益完善。城市化建設(shè)的過程中，市政道路橋梁有著重要的影響，為穩(wěn)定城市交通，提高城市建設(shè)的合理性，BIM 技術(shù)逐步應(yīng)用到市政道路橋梁的設(shè)計(jì)中。

關(guān)鍵詞 ：BIM 技術(shù);市政道路橋梁;應(yīng)用

BIM 技術(shù)主要是建立建筑信息化的三維模型，通過模型展示較為完整的建筑信息，相關(guān)技術(shù)人員可通過模型對建筑進(jìn)行了解?，F(xiàn)階段，BIM 技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，在市政道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用極大地提高了設(shè)計(jì)效率， 使市政道路橋梁工程得到可持續(xù)發(fā)展，從而拉動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)增長。

1.B1M 技術(shù)的優(yōu)勢

1.1可視化

采用 BIM 技術(shù)，不僅能夠詳細(xì)地呈現(xiàn)工程現(xiàn)場的地形地貌、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)， 同時(shí)還可以清楚地了解到道路結(jié)構(gòu)以下的給排水與其他綜合管線信息。設(shè)計(jì)人員將所獲得的這些信息作為依據(jù)進(jìn)行參考，從而實(shí)現(xiàn)能夠直觀的檢查 設(shè)計(jì)成果，合理的布設(shè)管線。

1.2協(xié)同性

市政道路橋梁在擴(kuò)建后，市政道路橋梁工程的建設(shè)越來越復(fù)雜，對于 道路建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格，逐漸加大了道路設(shè)計(jì)的難度。目前的市政道路橋梁設(shè)計(jì)已經(jīng)無法依靠設(shè)計(jì)人員獨(dú)立完成，更需要專業(yè)的技術(shù)人才來協(xié)調(diào)配合工作，從而保證市政道路橋梁設(shè)計(jì)的效果滿足預(yù)期要求 [1]。針對之前的二維設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，不同的專業(yè)人員之間僅依靠分圖層和復(fù)制對其進(jìn)行制作或者是利用協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行合作。但這樣的合作形式只能滿足較低層次的協(xié)同合作，卻無法達(dá)到各個(gè)專業(yè)之間較深層次的合作。若是在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)，需要對交叉口、公交車站進(jìn)行設(shè)計(jì)，對 于不同的分項(xiàng)的工程設(shè)計(jì)存在較多的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，單純地進(jìn)行整合，容易出 現(xiàn)設(shè)計(jì)差錯(cuò)。而在應(yīng)用 BIM 技術(shù)時(shí)，可以借助于子模型來進(jìn)行高效的協(xié)同模式的合作，使其道路設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)[2]。

1.3仿真性

市政道路橋梁在滿足使用功能的基礎(chǔ)上，還要求要與周邊的景觀與建 筑物相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，只有進(jìn)行專門的翻模操作才能 實(shí)現(xiàn)，這種操作方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且得到的結(jié)論往往與實(shí)際相差較大。而 BIM 技術(shù)則可以彌補(bǔ)這一缺陷，它根據(jù)需要隨時(shí)查看設(shè)計(jì)效果，還能夠完整、清晰地呈現(xiàn)出工程細(xì)節(jié)[1]。

2B1M 技術(shù)在市政道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1將 BIM 設(shè)計(jì)運(yùn)用到地形圖處理

我國市政道路橋梁在施工的過程中，勘測單位通常都會提供圖紙，其 圖紙主要是二維和三維的圖紙。這兩種圖紙有著一定的區(qū)別，主要體現(xiàn)在高程點(diǎn)的設(shè)置上。二維圖紙?jiān)谠O(shè)置高程點(diǎn)的時(shí)候，主要按照零來設(shè)置。這是實(shí)際高程點(diǎn)，而具體的高程值則是采用標(biāo)注的形式。三維圖紙高程點(diǎn)的設(shè)置主要以實(shí)際工程的高度為主，無論是二維圖紙還是三維圖紙，其精準(zhǔn)度都會有一定的缺陷。通過 BIM 技術(shù)對圖紙進(jìn)行處理，可以將市政道路橋梁的設(shè)計(jì)圖更加直觀的展示，這樣的精準(zhǔn)度更高[2]。

2.2將 BIM 設(shè)計(jì)運(yùn)用到道路中心線繪制

中市政道路橋梁設(shè)計(jì)的過程中，最關(guān)鍵的部分是道路中心線的繪制。繪制道路中心線的時(shí)候，會受很多因素的影響。所以繪制中心線的過程中要對所有的因素有一個(gè)全面的了解，其過程過于繁瑣，也缺乏一定的準(zhǔn)確性。通過 BIM 技術(shù)，可以對市政道路橋梁中心線的繪制進(jìn)行模擬，并進(jìn)行實(shí)景模擬實(shí)驗(yàn)。在這個(gè)過程中，如果有問題發(fā)生，可以對問題進(jìn)行有效的 判斷，并提出有效的解決策略。實(shí)驗(yàn)的過程中，可以通過 BIM 技術(shù)將市政道路橋梁中心線繪制以立體的形式展現(xiàn)，這樣可以提高我國市政道路橋梁的設(shè)計(jì)水平，推動(dòng)市政道路橋梁的發(fā)展[3]。

2.3指導(dǎo)方案設(shè)計(jì)

施工沖突是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)難題，由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的工作習(xí)慣和水平，導(dǎo)致不同專業(yè)之間的設(shè)計(jì)圖紙不能夠完美銜接。此外，專業(yè)人員之間 缺乏有效的溝通，導(dǎo)致項(xiàng)目設(shè)計(jì)出現(xiàn)許多不合理的地方。BIM 技術(shù)則能夠有效解決這一問題。BIM 技術(shù)在生成三維建筑信息模型后，可以檢測整個(gè)建筑的碰撞情況，識別整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中不合理的部分，例如在該項(xiàng)目中設(shè)計(jì)人員在考慮人行梯步時(shí)，未考慮到地形對方案的影響，通過建模則能夠 發(fā)現(xiàn)此處有較高挖方，隨后反饋設(shè)計(jì)修改。BIM 設(shè)計(jì)圖如圖 1 所示。

2.4道路的縱斷設(shè)計(jì)

道路設(shè)計(jì)相關(guān)人員利用相關(guān)的設(shè)計(jì)軟件分析縱斷面，并且還能夠合理 補(bǔ)充各處相應(yīng)的斷面編制信息。相關(guān)的設(shè)計(jì)人員對于參數(shù)的選擇主要是依據(jù)道路創(chuàng)建提示，從中選擇比較完善的道路規(guī)劃的線路和標(biāo)準(zhǔn)化的縱斷面。在此工作環(huán)節(jié)中，為了使市政道路橋梁縱斷面的設(shè)計(jì)能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要 求，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員要改變縱斷面的拉坡。在后期的編輯過程中，規(guī)范化編制豎線曲線并存檔保存拉坡線。BIM 技術(shù)的具體應(yīng)用表現(xiàn)在，利用三維地形作為基礎(chǔ)資料，找到相關(guān)的功能按鍵進(jìn)行操作，就會立即生成地面線， 對道路中心線進(jìn)行更改后，地面線會隨其變化自動(dòng)更新。設(shè)計(jì)完成后，相關(guān)設(shè)計(jì)人員會對斷面設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行有效比對[2]。

2.5道路的橫斷設(shè)計(jì)

在市政道路橋梁設(shè)計(jì)中，橫斷面的設(shè)計(jì)是相當(dāng)重要的一項(xiàng)工作，需要提高其重視程度。橫斷面設(shè)計(jì)涉及的內(nèi)容較多，要對機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車、 行人、路基的處理進(jìn)行合理考慮，以保證路面結(jié)構(gòu)層能夠得到較為科學(xué)合 理的設(shè)計(jì)。BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)榈缆窓M斷面的設(shè)計(jì)提供更精確的信息，從而確保橫斷面設(shè)計(jì)的寬度能夠達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。為了保障道路的安全， BIM 技術(shù)會對橫斷面進(jìn)行科學(xué)布置。對于道路各處的寬度數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域創(chuàng)建， 對其進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置，并指定邏輯目標(biāo)，拓寬道路和橋梁。針對市政道路橋梁的規(guī)劃設(shè)計(jì)需要來選擇合適的構(gòu)件，而對于橫斷設(shè)計(jì)和市政道路 橋梁建設(shè)來說，合理選擇構(gòu)件是確保部件進(jìn)行組建與拼接的基本條件。

2.6地下管線綜合分析

市政道路橋梁的管線涉及專業(yè)較多，而且相互之間交叉情況復(fù)雜，通常市政道路橋梁的管線有給排水管道、燃?xì)夤艿馈⑼ㄐ殴艿?、電力管道等?相互之間難免在管位和高程上產(chǎn)生沖突。通過 BIM 技術(shù)將所有的專業(yè)管線集成到道路模型中，利用碰撞檢查功能可以非常便捷的判斷管線的布置是 否合理，與其他管線之間是否存在沖突，能夠使設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段就可將管線沖突的問題消除，相比于二維設(shè)計(jì)具有非常大的優(yōu)勢。而且，對于建設(shè)過程中需要遷改的管線，也可采用這種方法確定其管位與高程。

結(jié)束語：而目前，BIM 技術(shù)在市政道路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用存在著阻力， 本文通過對 BIM 技術(shù)進(jìn)行介紹，并分析其優(yōu)點(diǎn)、對其在設(shè)計(jì)工作中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以此來達(dá)到使其在市政道路橋梁設(shè)計(jì)中進(jìn)行推廣應(yīng)用的目的。

參考文獻(xiàn)

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