浅析BIM技术在桥梁工程设计中的应用

陈立果

南京先行交通工程设计有限责任公司 江苏 南京 210016

桥梁工程作为我国社会经济发展的重要命脉，其建设质量直接关乎后续使用的安全性与稳定性。然而，随着桥梁工程规模和结构复杂度的增加，传统工程设计理念和方法已经逐步无法满足工程建设需求，变革和创新桥梁工程设计技术具有重要意义。在这样的背景下，BIM技术得以诞生，并得到了广泛应用，具有很强的应用和研究价值。

1 BIM技术在桥梁工程设计中的应用优势

BIM技术在桥梁工程设计中的应用，具有传统设计技术所无法比拟的巨大优势，主要表现如下几方面：其一，有助于提升设计质量。通过BIM技术的应用，可以实现工程项目设计方案的可视化设计，便于在设计方案交流环节开展工程项目设计方案交流工作，便捷优化与调整设计方案。其二，有助于开展可视化设计交底工作，且可以模拟施工。通过BIM技术的应用，可以构建桥梁工程项目的三维BIM模型。借助该模型，可以直观地观察设计方案中的重难点，更加便捷地开展技术角度较低和施工模拟工作。特别是在施工4D模拟时，可以直观发现设计方案中的异常情况，针对性优化施工方案，确保顺利开展桥梁工程，且更好地降低施工成本。其三，有助于为桥梁工程项目提供全生命周期管理提供必要依据。在桥梁工程设计环节，通过BIM技术的灵活应用，可以从单一设计向全生命周期方向转变，更好地发挥BIM技术来提升设计效果的积极作用，为桥梁工程开展施工提供了更为可靠的依据[1]。

2 BIM技术在桥梁工程设计中的应用要点

2.1 三维BIM模型构建

在桥梁工程项目设计环节中，通过BIM技术在不同设计环节阶段中应用，可以起到优化项目设计方案，提高后续桥梁工程施工质量和效率的作用。桥梁工程项目施工具有比较高的要求，设计误差会影响工程施工质量乃至安全性。通过在设计环节中利用BIM技术，可以构建专门的BIM模型，以及完善的视图样板和细表模板，为工程施工提供准确、可靠的依据。通过基于Autodesk Revit，构建由大量参数构成的桥梁结构库，科学地制定明细表和视图等样板。然后再结合测绘和地质等方面获得的基础数据，可以使设计人员结合相应的参数化族库，对新建或旧有桥梁工程项目的BIM模型进行构建，如果桥梁两侧是公路，那么借助BIM技术，同样可以构建所对应公路的BIM模型。族库实际上包含着标准梁和承台等内容，以及包括走道板和道路标识等众多内容。为了为下部桥梁结构的参数化钢筋配置模块进行开发，还可以灵活地应用Autodesk Revit的开放接口API，可以对桥台布置相应的实体钢筋，创造生成对应的钢筋图，同时可以精确计算出所使用钢筋的数量，借助桥梁工程三维BIM模型的构建更好地对桥梁设计方案进行优化。

2.2 获取关键的设计信息

在桥梁工程设计期间，场地信息和地层信息等信息获取直接关乎设计方案的质量以及后续施工能否顺利开展，在实际的桥梁工程设计中需要调查和获取这些关键的设计信息。通过在设计环节中引入和应用BIM技术，可以便捷地获取地层信息与场地信息。通过借助Autodesk Revit软件中的专门模型编辑器工具，通过卫星地图来获取工程项目所在地的地貌与地形等相关信息，并在相应的软件中将所获取的信息生成专门的场地模型。然后，配合着实际地质勘查所得到的数据，勘察人员可以基于Civil 3D软件来构建桥梁工程项目的三维地质模型，可以明确地质结构、地下水位和不良地质等相关信息，且这些关键的信息可以直观地展示给设计人员。在三维设计基础平台搭建完毕后，可以为设计人员开展桥梁工程设计提供巨大便利。通过运用所构建的三维地质模型，设计人员更好地完成设计构思，更为科学地布置下部桥梁结构，配合桥梁工程的实际情况来对设计方案进行合理调整，更好地优化桥梁设计方案，确保其更加符合施工的实际[2]。

2.3 应用于工艺流程设计

随着桥梁工程的发展，桥梁工程设计的精细化程度以及相关要求越来越高，所以在设计环节中要贯彻和落实精细化设计理念，这在一定程度上会提升桥梁工程设计的质量。在三维精细化设计环节中，通过BIM技术的应用，可以为设计工作提供更加可靠的依据。在桥梁设计环节中，必须要对后期施工情况进行综合考虑，除了包括板件下料最优方案外，还要对那些复杂节点部位处各个板件的对应焊接方式、顺序等进行控制，确保桥梁工程具有良好的安装性与可运输性。在确保该设计要点的基础上，需要在设计中采取恰当的措施降低节段划分的数量，有效控制整体桥梁构部件运输和安装的成本。在Autodesk Revit软件中，结合设计方案以及获取的数据，构建三维形态的构件族模型，可以直观地判断桥梁工程设计方案是否满足构件运输或安装要求。为了避免拼接误差，可以应用BIM技术对加工厂的加工工艺流程进行模拟，采取Revit构建桥梁构件模型，通过在Navisworks当中导入相关数据后，可以针对性制作板件加工过程的模拟动画，这样更好地提升桥梁工程安装环节的精细化程度。

2.4 应用于碰撞检查中

在传统桥梁工程施工期间，主要依照二维施工图纸来指导工程施工，很难对设计信息问题直观呈现出来，且设计的二维图纸中容易存在错误，很难发现桥梁间的冲突碰撞情况，也在一定程度降低了施工质量，增加了施工成本。但是通过应用BIM技术，可以构建三维可视化BIM模型，直观地对施工图中的误差进行观察，有助于降低识图误差发生概率。还可以便捷地优化桥梁设计方案来处理空间冲突，为后续各个施工阶段的有序开展提供了可靠的依据支持，从而提升桥梁工程施工质量[3]。

3 结束语

总之，BIM技术在桥梁工程设计中的应用具有重要意义，不仅有助于提升设计的质量和效率，也可以优化设计方案，节省后期构件运输以及安装等环节的成本，增加施工经济效益。为了顺利应用BIM技术，要立足于桥梁工程实际情况，确保各参数数据获取的准确性，以充分发挥BIM技术在提升桥梁工程设计质量方面的积极作用。