摘要：本文通過分析橋梁工程設(shè)計(jì)和施工的特點(diǎn)及其存在問題，提出了基于BIM 的橋梁工程設(shè)計(jì)和施工優(yōu)化解決方案，包括初步設(shè)計(jì)優(yōu)化、施工設(shè)計(jì)優(yōu)化、施工工序優(yōu)化、施工進(jìn)度優(yōu)化和施工管理優(yōu)化等，并結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目進(jìn)行了適用性和成效分析。該研究可為大型或復(fù)雜橋梁工程應(yīng)用BIM提高設(shè)計(jì)與施工的效率和效益，能為我們提高工作效率，加快施工進(jìn)度、縮短施工工期、節(jié)約成本，比我們采用原有技術(shù)和傳統(tǒng)工藝更好，項(xiàng)目越大效果越明顯，因此本文推薦在以后的大型橋梁建設(shè)中結(jié)合BIM來完成設(shè)計(jì)和施工。

關(guān)鍵詞：橋梁 建筑信息模型 設(shè)計(jì)優(yōu)化 施工優(yōu)化 管理優(yōu)化

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步，人類建橋的水平也在不斷地提高，橋梁的跨越能力也越來越大，橋梁的結(jié)構(gòu)形式也更加的豐富多彩，人們也更加注重橋梁的功能性和美觀性，使橋梁既能滿足越來越高的交通要求，又能成為點(diǎn)綴、美化橋址的人文景觀和地標(biāo)建筑。

那么如何解決這些問題？如何來完成并達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)？現(xiàn)在我們可以運(yùn)用BIM技術(shù)，通過BIM技術(shù)在橋梁施工上的研究，筆者認(rèn)為BIM技術(shù)可以在橋梁施工方面發(fā)揮很大的作用。

什么是BIM呢？BIM即建筑信息模型（Building Information Modeling BIM），其作為一種管理理念，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性等特點(diǎn)。BIM不是3D，它是一種手段、方法，里邊涵蓋了許多的數(shù)據(jù)信息。一方面，為建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與施工提供了有效的支持，另一方面，為項(xiàng)目的各個(gè)參與方提供了一個(gè)有效的協(xié)同工作和交流的平臺(tái)，能夠很大程度上的保證工程的施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。本論文將BIM引入到橋梁工程的設(shè)計(jì)和施工過程，并進(jìn)行分析與優(yōu)化、確保設(shè)計(jì)和施工的方案的可行性，提高橋梁工程項(xiàng)目的生產(chǎn)效率。

1 橋梁施工的特點(diǎn)

由于橋梁施工具有場地不固定，施工周期長，施工方法和工藝不斷調(diào)整和變化，勞力、機(jī)具和材料流動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。這種復(fù)雜多變的施工環(huán)境對(duì)其的管理工作提出了很高的要求，不僅要求參與施工的各方可以及時(shí)溝通和交流，相互促進(jìn)和協(xié)作，還要求相關(guān)單位可以在實(shí)際的施工中及時(shí)的發(fā)現(xiàn)并解決工程中存在的問題。

1.1 構(gòu)件多、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜 由于橋梁工程設(shè)計(jì)中涉及很多的構(gòu)件，要想保證其結(jié)構(gòu)安全，必須在進(jìn)行橋梁工程設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮很多的因素，盡量避免由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)出現(xiàn)的各種問題。傳統(tǒng)上要想發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題主要是依靠相關(guān)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和二維圖紙檢測，但是由于實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中存在很多復(fù)雜的因素，往往很難通過這兩者有效的發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，很多情況下都是直到問題爆發(fā)影響到了工程的進(jìn)度或質(zhì)量才能發(fā)現(xiàn)，影響了整個(gè)橋梁工程的順利實(shí)施。

1.2 預(yù)制構(gòu)件多、體積龐大 一是這些構(gòu)件如何在工廠中正確地生產(chǎn)，并運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。二是吊裝大型構(gòu)件是橋梁工程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，必須保證該環(huán)節(jié)的順利實(shí)施，只有這樣才能有效保障橋梁工程的施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。三是在進(jìn)行橋梁施工時(shí)，各類工程機(jī)械是必不可少的道具，必須保證施工中用到的工程機(jī)械的各項(xiàng)指標(biāo)和性能都是符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的。

1.3 施工環(huán)境復(fù)雜多變 橋梁工程與一般的建筑工程項(xiàng)目相比，施工環(huán)境具有復(fù)雜多變的特點(diǎn)。另外還存在不同的橋梁工程項(xiàng)目，面臨著不同的施工環(huán)境的問題。因此要想保證施工的進(jìn)度和質(zhì)量，應(yīng)該依據(jù)不同的施工環(huán)境制定不同的施工方法，保證橋梁工程的順利安全實(shí)施。

2 BIM在橋梁工程的設(shè)計(jì)階段進(jìn)行優(yōu)化

2.1 BIM與初步設(shè)計(jì) 對(duì)橋梁工程來說，確定橋式方案和總體結(jié)構(gòu)構(gòu)想是初步設(shè)計(jì)的主要任務(wù)，由于在確定橋梁方案的過程中會(huì)面臨很多的問題和阻礙，需要和業(yè)主進(jìn)行溝通，并進(jìn)行綜合的比較和分析來確定。采用BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)各種構(gòu)想，進(jìn)行數(shù)字化、參數(shù)化的三維建模。

2.2 BIM與技術(shù)、施工設(shè)計(jì) 技術(shù)設(shè)計(jì)是對(duì)確定好的橋梁方案進(jìn)行整體和局部結(jié)構(gòu)細(xì)化處理，它是初步設(shè)計(jì)的延續(xù)，主要適用于大型、復(fù)雜、新型或重要橋梁工程。然后，采用BIM軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)沖突分析，并自動(dòng)生成分析報(bào)告。

3 基于BIM的橋梁工程施工階段進(jìn)行優(yōu)化

3.1 施工工序優(yōu)化 項(xiàng)目人員利用BIM技術(shù)和模擬技術(shù)，把橋梁三維模型與施工方法有效集成在一起，進(jìn)行橋梁施工工序的模擬。在這個(gè)過程中，通過生動(dòng)、直觀的過程模擬，施工人員可以有效分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)的施工工序是否合理、預(yù)制構(gòu)件的吊裝程序是否合理。

3.2 施工進(jìn)度優(yōu)化 一方面，可以按照時(shí)間單位進(jìn)行項(xiàng)目施工進(jìn)度模擬，同時(shí)參考現(xiàn)場的實(shí)際情況及時(shí)的調(diào)整和優(yōu)化施工檔案，進(jìn)而促進(jìn)最佳施工方案的制定；另一方面，可以對(duì)項(xiàng)目的重點(diǎn)或難點(diǎn)部分進(jìn)行細(xì)致的可視化模擬，進(jìn)一步對(duì)施工方案的各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。

3.3 施工管理優(yōu)化 通過不斷模擬和優(yōu)化施工方案，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)可能隱藏在橋梁施工中的問題，及時(shí)的進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，把隱患扼殺在搖籃里，如此能夠最大程度的避免各類事故的發(fā)生。

4 案例分析

4.1 設(shè)計(jì)上的優(yōu)化 第一步應(yīng)該根據(jù)相關(guān)單位提供的設(shè)計(jì)圖紙，組建專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行三維建模工作。如此不僅有利于設(shè)計(jì)優(yōu)化，還可以為施工模擬提供支持。第二步應(yīng)該基于建立的三維模型和項(xiàng)目的實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)碰撞檢測。碰撞檢測包括整體橋梁的檢測盒和部分構(gòu)件間的檢測。

4.2 施工上的優(yōu)化 在本項(xiàng)目施工過程中，BIM主要用于施工進(jìn)度計(jì)劃模擬與分析?；谏鲜鼋IM模型和項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃信息，對(duì)施工過程進(jìn)行了詳細(xì)模擬。在這個(gè)過程中，有項(xiàng)目經(jīng)理、項(xiàng)目工程師和BIM建模師共同發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

5 橋梁的施工將產(chǎn)業(yè)化

如今現(xiàn)澆法施工運(yùn)用的很少，因?yàn)樗┕ぶ芷陂L、各構(gòu)件質(zhì)量沒有在預(yù)制場的好，更主要的原因是我們有了BIM技術(shù)，通過它我們可以批量的在預(yù)制場生產(chǎn)我們需要的構(gòu)件，這樣就能往產(chǎn)業(yè)化方面發(fā)展。這樣就能節(jié)約更大的財(cái)力物力，更能把我們的橋梁建造的更好。它帶來的不僅僅是效益上的快，這里邊主要有我們要的信息，方便我們的施工。

6 目前體制

雖然BIM有這么多的好處和優(yōu)點(diǎn)，可是中國建筑業(yè)至今還是計(jì)劃經(jīng)濟(jì)色彩深厚的行業(yè)，市場化程度低，產(chǎn)業(yè)化程度也低。國有大型企占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位。這種情形導(dǎo)致行業(yè)內(nèi)一個(gè)新技術(shù)的引入，往往靠政府推動(dòng)，企業(yè)是比較被動(dòng)的。特別是BIM技術(shù)引發(fā)行業(yè)的透明化，對(duì)行業(yè)利益格局產(chǎn)生嚴(yán)重的沖擊，會(huì)導(dǎo)致利益重分配。很多企業(yè)家思維僵化，只看到不利的一面，沒有看到有利的一面，BIM技術(shù)做行業(yè)革命性技術(shù)，推進(jìn)速度并不夠快，是非常可惜的。只有當(dāng)政府政策明確后，加大推廣力度后，企業(yè)動(dòng)作才會(huì)加快。

7 結(jié)語

本研究表明，BIM可以為橋梁工程施工提供有效的支持和幫助。而且可以帶動(dòng)橋梁的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展！本研究期望可以為提高大型、復(fù)雜橋梁工程設(shè)計(jì)和施工的效率和效益提供幫助，同時(shí)為BIM在土木工程領(lǐng)域的推廣應(yīng)用提供幫助。近年來隨著BIM理論和技術(shù)的不斷完善和推廣，其被應(yīng)用的頻率越來越高，在土木工程中主要表現(xiàn)在提高了工程質(zhì)量、工作效率和管理水平。希望在以后的大型復(fù)雜橋梁施工項(xiàng)目上能組建專業(yè)的BIM團(tuán)隊(duì)，來進(jìn)行建模分析，這樣能更好地施工，達(dá)到節(jié)約成本、縮短工期、提高質(zhì)量。相信未來我們會(huì)建造更好的世界性的高標(biāo)準(zhǔn)的橋梁。

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作者簡介：謝顯紅（1988-），男，本科學(xué)歷，雙學(xué)士學(xué)位，土木工程道路橋梁專業(yè)，現(xiàn)從事橋梁方面技術(shù)員工作。