BIM在道路桥梁设计中的优化应用

BIM在道路桥梁设计中的优化应用

司阳

西安市第二市政工程公司 陕西西安 710054

摘要：在城市化进程快速推进的今天，路桥工程项目不断增多，同时设计要求和标准不断提升，传统依靠CAD为主的设计模式已经逐渐无法满足设计的直观性等基本要求。而BIM技术的应用，促使路桥设计逐步进入“三维设计”领域，在优化传统路桥设计思路与步骤，提高设计质量与效率方面具有重要的作用。

关键词：BIM技术；道桥设计；优化方法

引言

随着现代城市的极速发展和整体规模的不断扩大，城市对相关市政配套设施都提出了更高的要求，这当中也涉及各种新型道路桥梁工程的建设，或者是对原有的道路桥梁系统进行改造。原先使用的工程技术往往都无法直观清晰地提出动态性的设计内容，但是BIM技术的出现改变了这一弊端，有效实现了设计、施工和运维之中的智能化，在动态演示之下把道路桥梁工程每个阶段的具体情况都展现出来，同时也使设计方案能够直接转变成模型，为后续施工提供充分的技术支持，具有极为重要的现实意义。

1 BIM技术概述

BIM技术可以在数字技术的支持下构建道路桥梁的结构模型，进行道路桥梁结构各个节点的动态设计和分析，进而实现模块化、系统化以及精细化的方案设计，并且使设计成果可视化。因此，通过BIM技术，可以实现市政道路桥梁项目建设的信息化以及智能化发展[1]。在BIM技术的支持下，可以对桥梁项目的设计模式、进度以及成本等内容进行分析与控制，进而充分了解项目的具体状况，使设计人员根据实际状况进行调整，提高方案设计的合理性。同时，在BIM技术的支持下，道路桥梁设计不仅改变了传统的设计方式与手段，并且做到了业务以及流程的创新发展，实现了整个工程项目的精细化和协调化管理，有效提升了工程质量。

2基于BIM的桥梁设计流程

在CAD技术的基础上BIM技术诞生，作为多维模型集成技术，可对建筑工程进行数字化描述，构建信息化数字模型，在项目设计、施工与运营管理中得到广泛应用。在路桥工程设计阶段，将BIM技术应用其中可更加直观形象的了解现场地质情况，以免不良地质影响工程顺利开展，该技术可迅速获取地质特点并反馈给设计人员，设计师根据现场实际情况制定合理的设计方案，从而加快工程进度，提高工程设计与施工质量。现阶段，BIM技术主要适用于路桥工程的设计阶段，从整体工程建设层面来看，该技术有助于设计团队的组成，在同一协作平台中进行信息交流与沟通，事先发现错误与漏洞，并及时采取措施解决。在BIM技术基础上，桥梁设计的主要流程为：第一步，改变桥梁设计的核心，由原本的二维图纸改为三维BIM模型，在项目正式开展之前，各参与方均可对设计工作提出意见或建议，将设计工作纳入到桥梁全生命周期中，有助于降低投资成本、控制风险；第二步，在工程正式设计之前，由设计团队建立BIM平台，将各项工作在上一阶段的基础上进行细化，确保信息完整与沟通顺畅；第三步，借助BIM平台，在相关软件的辅助支持下，充分发挥结构受力、工程统计、碰撞检查等功能，使设计流程得到进一步优化和完善。

3路桥工程中BIM技术的优化运用

3.1在数据支持中的应用

在路桥设计工作中，应按照实际设计需求，将BIM技术应用到数据支持之中，在整体数据基础上，提高路桥设计实效性。在具体应用过程中，首先要意识到路桥工程设计的潜在问题，如工程量变化较大等等。对此，可利用BIM技术对工程量数据进行统计和评估，将二维图纸转变为三维立体模型，使设计者能够清楚看到各个构件间的联系，提高设计合理性，利用虚拟仿真技术为工程设计提供数据支持，便于设计工作的开展，使工程整体设计效果得到显著提升。

3.2场地规划设计方面

在市政道路桥梁设计过程中，场地规划是一项极为关键的内容，同时也是极为重要的环节，最终工程设计质量的优劣程度和这项内容有着直接关系，因此这就必须要将场地规划设计落实到位。原先在进行这方面设计时基本都是依靠勘察人员通过测量得到数据，因此极易出现较大范围的误差，影响最终设计的精准度，同时效率较低。然而在使用BIM技术之后，就可以有效提升场地规划分析的精准度，保证工作效率，达到优化设计的目的，这主要体现在两点内容上。第一，通过该项技术可以将场地之中相对比较抽象的平面元素通过立体化的形式展现出来，使所有的内容都能够一目了然。这样一来不但可以使设计人员高效地进行场地布置和设计，还可以把每一个阶段场地的具体转换情况完全考虑进去，以此实现优化设计的目标，降低重复布置的情况。此外，运用该技术建立场地模型时还可以通过标高方格网将地形导入进去，从而预先设计好排水系统以及道路的标高系统，这样就能够在场平的时候依照已经设计好的路网竖向方案去施工，以此减少施工量、挖方、填方，达到节约成本的目的[3]。第二，通过BIM技术和相应的软件，将地理信息系统结合进去，能够实现对道路整体布局的详细优化，以此实现道路桥梁的智能化管理，最终实现预期的目标；另外在使用相关软件之后，还能够直接对道路桥梁的实际情况进行模拟，以此对车流量和人流量进行评估，最终实现相应的建设目标。该技术的使用还可以有效解决传统设计方式上存在的一些问题，比如精准度不够或者是数据信息缺乏的问题。

3.3地下管线综合设计

管线综合设计就是在道路桥梁区域中不同专业工程平面位置以及竖向高程之间协调的工作内容。在市政道路桥梁设计阶段，要综合分析各项信息资料，规划管线的具体走向、种类以及管径参数，优化各项参数内容，然后通过BIM技术建立管线分布的静态模型。完成建模后，要做好碰撞检测分析，根据碰撞检测的结果整理报告内容。通过BIM技术进行综合调控，确定管道的具体尺寸，进而为施工提供参考与支持。

3.4利用BIM技术进行安全评估及系统建设

评估系统在桥梁工程运营阶段的作用要充分重视，从而提升桥梁工程的使用寿命。完整高效的运营方案一定要和评估系统相互配合，利用数字化的效果可以分析出运营过程中存在的主要问题，有效的总结归纳和后续的维修养护也有很大的关联。高效地解决问题不仅可以提升桥梁工程运营阶段的安全系数，而且社会、经济效益也能有更高的贡献，也能减少桥梁使用中的安全隐患。

3.5BIM技术在桥梁施工阶段的应用

BIM技术在桥梁工程项目中科学合理的利用，不仅可以满足设计阶段对该技术提出的基本要求，而且还可以为施工质量、施工进度以及施工成本的控制效果提供有效保障。在设计阶段完成之后，就要与设计图纸、方案内容进行结合，开展有针对性的施工。在具体操作过程中，可以直接通过对BIM模型的合理利用，实现技术交底工作的有效落实。通过这种方式在其中的合理利用，职工单位可以直接从模型当中获取到各种不同类型的数据、信息以及设计理念，这样可以最大限度减少由于图纸理解不当而引起的一系列问题，避免对施工质量造成严重的威胁。技术交底工作在开展时，施工人员要结合实际要求，从施工角度出发对设计图纸当中的内容进行客观的分析和仔细的审核。这样不仅可以从中及时发现隐藏在其中的问题，而且还可以针对现场一些不匹配的条件问题进行妥善分析和处理，尽可能避免出现返工的情况。

结束语

建筑行业的发展证明科学技术的不断突破，桥梁建筑工程的结构设计及施工环节都是非常重要的，但是建设之后的运营直接影响桥梁工程本身的使用寿命和日后维修养护情况。BIM技术引入到桥梁工程运营中可以让大家更加重视这类技术，而且桥梁运营方式也有了更加安全有效的模式。BIM技术在桥梁工程运营阶段的应用对建筑工程行业及BIM技术自身的发展都有十分积极的作用。

参考文献

[1]李非,司选舟.BIM技术在桥梁工程设计中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(12):199-201.

[2]刘建楼.BIM在道路桥梁设计优化中的实践探索[J].科技创新导报,2018,15(35):30+32.

[3]李侠.BIM技术在桥梁设计阶段的应用分析[J].工程技术研究,2018(15):169-170.

[4]王佩祥.BIM技术在桥梁工程中的应用[J].现代物业(中旬刊),2018(11):24.

[5]迟啸起.BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用研究[J].四川水泥,2018(11):66.