BIM技术在铁路桥梁建设中的应用

BIM技术在铁路桥梁建设中的应用

刘洪涛

哈尔滨铁路局滨洲铁路电气化改造工程建设指挥部黑龙江省哈尔滨市150006

摘要：建筑信息模型已经广泛应用于桥梁建设工程，在铁路桥梁工程建设中使用BIM技术，可以找出优化建设工程的方法，不断给铁路桥梁工程提供参考。

关键词：BIM技术；铁路桥梁工程

本文围绕铁路桥梁工程的全过程，从设计、施工、管理等多方面探讨BIM技术的应用策略与实际价值。

1.BIM在铁路桥梁设计中的应用

1.1实现三维设计目标

BIM技术可以提高桥梁设计的直观性，可以把铁路桥梁设计师的思想直观的呈现出来，实现了传统的二维设计向三维设计过渡，把静止孤立的设计变为动态立体的设计，可以有效的把各部分的设计工作统一成立体的模型，从而找出各部门设计的局限性，实现综合全面的铁路桥梁设计，这样更有助于提高设计施工指导性，实现不同侧面视图的全面桥梁工程展示，有助于不同设计专业人员的联系，达到充分整合设计信息，为设计工作提供必要辅助条件，在满足铁路桥梁构件需要的基础上，实现对铁路桥梁工程的全面综合，可以有效找出各部分构件的关联性和属性关系达到整体设计的目标，对后续深入进行设计有重要的意义。

1.2构件桥梁构件库

运用BIM技术可以构建桥梁构件库，可以形成完整的智能化桥梁设计方式，通过BIM的数据建模功能可以在实现实地数据测量的基础上，给出铁路桥梁设计的基本限制要求，从而使铁路桥梁设计更符合实地情况的需要。铁路桥梁设计可以运用BIM软件提供的强大的画图功能，直观有效的表现出设计人员意图，具体可以用BIM技术构建起桥梁数据库，达到全面提高桥梁设计效率和质量目标。应用BIM技术进行软件编程，可以对桥梁构件进行二次开发，找出桥梁构件设计中的问题，并且根据桥梁构件参数的变化自动的修改相关的桥梁构件的相关设计，这样有助于桥梁结构与测绘、地质模型达到统一，建立完善的协同设计体系，有助于提高铁路桥梁设计质量，满足铁路桥梁设计现实需求。

1.3用于提高设计协作性

铁路桥梁设计是多专业配合的设计，只有提高不同专业设计人员之间的协调性，才能有效的进行设计信息的沟通，达到最终协调高效完成铁路桥梁设计任务的目标。因此，不同人员的设计修改都可以综合的反映到BIM铁路桥梁模型当中，只要有相关人员修改设计，其他工程设计人员就会得到信息反馈，从而更好的在宏观上把握铁路桥梁设计大方向。应用BIM技术对铁路桥梁设计进行评审，可以提高铁路桥梁设计评审的效率，可以协调各专业人员之间的不足，达到铁路桥梁排水、桩基、地质、管线等设计有机结合，可以在参数接口的基础上实现设计对接，达到全面设计的目标。BIM技术还可以自主测算设计中的问题，可以代替人工检查，可以设定报警临界点，可以有效的保证铁路桥梁设计在必要的成本控制下完成，而且还可以给出优化设计的自动化方案。

2.BIM在铁路桥梁用于钢梁制造

2.1用于杆件管理

钢梁加工是铁路桥梁工程建设的重点，传统的二维制造加工模式不仅成本较高，而且制造精确度不足，使用BIM模型进行加强数据的代码控制，可以实现数字化的拼装，达到优化加工流程，提高钢梁加工效率的目标。例如，当前主要运用条形码技术对杆件进行全生命周期的管理，使钢构件运用条形友与BIM模型的位置和相关技术要求有效的对接，施工过程中只要按照杆件的条形码信息进行拼装即可，这样不仅减少钢梁杆件管理的麻烦，而且为有效的判断杆件质量，实现杆件有效管理提供了条件。

2.2用于板材套料

使用BIM技术可以促进铁路桥梁板材工艺的改进，可以运用建筑信息模型根据桥梁的三维空间情况对板材进行有效的设计，这样不仅能够减少板材的消耗，同时可以提高板材空间利用率，从而根据实际情况对板材进行有效处理，达到借助BIM技术进行合理的切割，全面提高板材的利用率。

2.3用于钢梁一体化制造

当前铁路桥梁工程建设的主要问题在于设计与制造脱节。使用BIM技术可以实现设计制造一体化，可以有效的达到设计与制造的衔接目标，从而实现了创新设计与工艺技术的统一，从而可以达到全面控制工程构件质量的目标。首先，利用BIM技术可以实现模型数据与数控机制的对接，可以把BIM的相关参数直接转化为数据机床的有效代码，从而提高数控机床的精确性，全面提高桥梁构件质量。其次，BIM技术可以调控铁路桥梁构件的生产程序，可以根据实际工程需要对制造标准与制造方法进行优化，从而达到铁路桥梁构件的相关要求和标准。

2.4构件数字化拼装

铁路桥梁的构件形式较为复杂，构件的组装方式也较为多样，铁路桥梁工程对构件的空间有关系要求较高，不仅要求构件有较高的精度，而且还要能够满足现场施工安装的要求，因此只有在加工厂实现必要的预拼装，才能提高工程的效率，解决铁路桥梁工程构件现场拼装精度不足的问题。使用BIM技术可以提高拼装的精度，可以采用三维摄影或者激光扫描的技术来进行实物扫描，从而获取高精度分辩率的模型，并且预制作模拟构件，运用BIM技术进行复模，然后再指导建造组装的过程，这样有助于消除构件制造和组装时误差。将三维构件放在BIM三维坐标系中，利用构件模型或者BIM软件进行虚拟的装配预演，还可以找出装配过程中的问题，从而有效的消除连接的间隙过大问题，达到计算连接尺寸，确定板孔复合率，实现有效的虚拟预装演练的目标。

3.在建设管理中的应用

3.1用于技术交底

BIM技术是提高铁路桥梁建设效率，保证桥梁建设质量的重要方式，通过设计人员对铁路桥梁的精心设计，可以总结出铁路桥梁工程设计的要点与细节要求，可以在施工方法上进行全面的指导，并且形成多维动态的管理与预纠错设计，而且实现二维图与三维图指导，达到全面解析工程的目标。使用BIM技术可以实现设计人员与工程建设人员的有效沟通，可以帮助建设人员从不同的角度和层面对工程内容进行充分的了解，这对于实现工程的具体、直观、全面的解析有重要的价值。通过BIM技术实现了可视化的交底，可以完善工程作业指导书，实现工程视频模拟，并且对施工现场进行模拟设计，有效的减少了施工中的错误操作。

3.2加强进度管理

运用BIM技术可以反全桥施工进展情况模拟出来，不仅可以对现有的施工速度进行判断，而且可以对桥梁建设工程的总体进度进行精确预判，能够了解实际工程进度与预定计划之间的偏差，并且可以采用合理纠偏的手段进行工程进度管理。这样可以使管理者全面提高对工程量的管理。运用BIM技术还可以通过相关数据的收集，找出优化现有施工方案的方法，找出具体施工方案的漏洞，并且实现方案的优化与深化，这样才能找出最佳的工程方案，解决现有施工中存在的漏洞和问题。

3.3实现成本控制

使用BIM技术可以实现铁路桥梁建设工程成本控制，可以在全面预算分析基础上，根据铁路桥梁工程的施工情况，运用数据分析对比的方法，对各项建设工程的开销，以及当前工程的进展程度，在与同类工程进行对比的基础上，找出有效节约铁路桥梁建筑工程施工成本的方法，找出施工过程中材料、管理手段、施工质量方面漏洞，这对于规避工程风险，有效提高施工效率，解决工程施工中的成本虚高问题有重要的意义和价值。

结论：BIM技术可以铁路桥梁建设工程的全过程进行精确的分析与起到辅助作用，不仅可以智能化的纠正设计与施工过程中存在的具体问题，而且可以对建设工程情况进行预判，可以自动优化判断合理的施工方案。

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