郭小土

摘 要：BIM技術(shù)應用在橋梁工程的設(shè)計中，是橋梁工程的一個趨勢，本文首先對BIM技術(shù)的優(yōu)勢和必要性進行分析，然后根據(jù)實際的工作經(jīng)驗，總結(jié)BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計階段的應用方法。

關(guān)鍵詞：橋梁工程設(shè)計；BIM技術(shù)；應用研究

BIM技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域當中有著十分廣泛的應用。[1]比起傳統(tǒng)的CAD制圖，使用BIM技術(shù)進行橋梁工程的設(shè)計有很多方面的優(yōu)勢，同時BIM技術(shù)也在這兩年逐漸受到了橋梁設(shè)計的重視。

1 BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計中的必要性和優(yōu)勢

1.1 使用BIM技術(shù)的必要性

橋梁的建設(shè)十分復雜，由于橋梁本身的機構(gòu)通常十分復雜，會使用到大量的特異性構(gòu)件，并且需要進行復雜的受力分析，使得在設(shè)計過程中需要進行很多計算，分析不同情況下橋梁會產(chǎn)生的問題。其次，橋梁的建造通常都是在一些環(huán)境復雜的位置進行，建造過程中會使用到許多特殊工藝和機械設(shè)備。傳統(tǒng)的橋梁設(shè)計中，通常會使用CAD進行設(shè)計，CAD生成的二維圖紙并不能在當前很難將橋梁設(shè)計者的意圖表達出來，為橋梁的施工增加了困難。BIM技術(shù)的優(yōu)勢在于，能夠生成三維圖像，可以將各種不同構(gòu)建的空間位置表達得更加準確，方便業(yè)主、施工方理解設(shè)計人員的意圖，加快設(shè)計合理性和效率，并且提高了施工的效率。[2]因此，將BIM技術(shù)應用在橋梁的設(shè)計當中十分必要，也是當前橋梁設(shè)計的一個趨勢。

1.2 BIM技術(shù)的優(yōu)勢

（1）可視化交流，模擬施工。BIM技術(shù)能夠?qū)⑹┕し桨敢匀S模型的形式從呈現(xiàn)，使得設(shè)計人員和業(yè)主在可視化的環(huán)境中交流。并且，BIM的設(shè)計方案也是一個意見交流的平臺，橋梁工程的單位都可以通過這個平臺表達自己的想法，幫助設(shè)計進行改良。[3]其次BIM模型還能夠?qū)蛄旱氖┕みM行模擬，展示施工當中的難點和重點，在設(shè)計方案中還可以加入這些重點難點的處理辦法，幫助施工方更好地解決施工問題。

（2）提升設(shè)計質(zhì)量、實現(xiàn)成本控制。可以對建模細度進行設(shè)定，然后生成施工圖紙，施工出圖十分高效。另一方面，BIM系統(tǒng)還能夠統(tǒng)計工程所需要的各種材料，并將工程的造價即時計算出來，省去了過去需要再進行一步統(tǒng)計的麻煩，方便業(yè)主進行成本控制。

（3）對項目進行全生命周期的管理。使用BIM技術(shù)能夠?qū)こ痰恼麄€生命周期都進行支持，比如可以在現(xiàn)場提前預制所需要的構(gòu)件等，從而提高工程的施工效率，并且方便設(shè)計方掌握工程的核心技術(shù)和資源，為業(yè)主帶來更好的服務(wù)。另外，BIM技術(shù)帶來的交流平臺，也能讓工程的各種參與方都能夠享受到高附加值的咨詢。

2 BIM技術(shù)在橋梁設(shè)計當中應用

2.1 BIM技術(shù)在橋梁前期設(shè)計中的應用

橋梁工程的設(shè)計需要有業(yè)主、施工方、設(shè)計方的多方參與，在橋梁的前期設(shè)計當中，為了有效對項目進行立項、對方案的可行性進行研究、選擇出合理的方案、需要各方了解彼此的需求。由于橋梁設(shè)計比較復雜，所以用圖紙很難了解彼此的意圖，設(shè)計單位和業(yè)主之間很難透徹的交流想法，使得雙方很難達成共識。使用BIM技術(shù)的最大優(yōu)勢在于，能夠方便各方在前期進行交流，表達自己的意圖。當前通常會選擇Revit等工具，根據(jù)橋梁的參數(shù)進行建模，模型的優(yōu)勢在于可以通過實際需求對于尺寸進行調(diào)整，具有很強的可操作性。[4]另一方面，BIM技術(shù)還能夠?qū)蛄旱慕ㄔO(shè)過程進行動態(tài)模擬，保證了對設(shè)計理念的直觀表達，把橋梁的最終設(shè)計效果，以三維模型的形式交給橋梁工程的決策者。當方案需要進行調(diào)整時，依靠BIM技術(shù)也能夠迅速調(diào)整方案，并且還能夠?qū)ζ渌麉?shù)進行模擬，在對一處進行改動之后，也能夠通過計算來保證方案的合理性。除了方案本身，BIM技術(shù)還能夠?qū)蛄旱挠昧?、建造價格進行模擬，幫助橋梁的成本控制。在使用Revit進行橋梁的建模時，需要根據(jù)橋梁的特點建立專門的族庫。橋梁的結(jié)構(gòu)一般都比較復雜，能夠生成3D模型的BIM系統(tǒng)，要比2D圖紙對橋梁的表達更清楚。通過生成3D動畫，也能夠讓業(yè)主深入的了解設(shè)計意圖，并且全面反應能夠橋梁和周圍環(huán)境的關(guān)系，動畫相比于傳統(tǒng)的3為模型，在匯報方案時更加生動和直觀，而且操作簡單，普通的設(shè)計人員就能夠完成。

2.2 BIM技術(shù)在橋梁后期設(shè)計中的應用

橋梁工程的后期設(shè)計階段，需要對前期的BIM模型進行設(shè)計審核和碰撞檢查。橋梁建設(shè)對各種不同指數(shù)的要求是很高的，BIM測試正好能夠讓設(shè)計人員對結(jié)果進行測試，提高了測試的效率，并且能夠在發(fā)生了問題時及時修改設(shè)計方案。同時，這種方式還能夠為后期的施工提供基礎(chǔ)，減少后期施工中可能出現(xiàn)的問題，還能將BIM建模進行深化，在對BIM設(shè)計模型進行監(jiān)察室，還能夠生成分析報告。由于橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部有復雜的三項應力管道和斜拉鎖，使得橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間十分復雜。傳統(tǒng)的二維CAD圖紙很難表達不同構(gòu)件的位置，如果不同項目的人員沒有進行有效的溝通，就會造成建設(shè)的困難，無法保證橋梁的建設(shè)質(zhì)量，從而造成不必要的損失。同時，圖紙的表達還會丟失很多信息，造成設(shè)計人員并不能將自己的想法全面地詳設(shè)計單位表達出來，使得工程中一些構(gòu)件的位置出現(xiàn)沖突。在設(shè)計極短使用BIM技術(shù)，能夠?qū)蛄翰考那闆r進行三維的表達，通過BIM軟件，就能夠進行碰撞檢查并進行三維可視化技術(shù)交底。設(shè)計信息的保存也十分方便，可以在設(shè)計中加入一些維修信息，幫助橋梁的建造，提高了信息的完整性。當施工中發(fā)現(xiàn)問題時，也能夠迅速查明問題的原因，對施工進行改良。

3 結(jié)語

BIM技術(shù)的使用能夠推動橋梁工程設(shè)計的發(fā)展，提高設(shè)計過程中的效率。工程的設(shè)計方、施工方、業(yè)主都能夠通過BIM系統(tǒng)進行交流，促進了各方意圖的表達，減少了設(shè)計當中存在的問題，保證了橋梁工程的設(shè)計質(zhì)量。

參考文獻：

[1]錢楓.橋梁工程BIM技術(shù)應用研究[J].鐵道標準設(shè)計，2015，59（12）：50.52.

[2]劉智敏，王英，孫靜，賈英杰，高日.BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計階段的應用研究[J].北京交通大學學報，2015，39（06）：80.84.

[3]曹旭光，楊偉名.BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計與施工中的應用研究[J].四川水泥，2016（04）：85.

[4]程海根，沈長江.BIM技術(shù)在橋梁工程中的應用研究綜述[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2017，9（05）：103.109.