BIM技术在桥梁中的应用

(重庆交通大学 重庆 400074)

近些年来，国外对BIM的应用算是非常热门，随着后来引入国内发展到现在，建筑行业无论从房屋建筑、工厂建设和桥梁建设等方面，都开始融入BIM技术的元素，向统一化、系统化、信息化、可视化方面发展，开始对设计、施工和运维方面的研究工作进行更加深入的推进，不断更改方案和决策，最终将工程的项目的质量大幅度提升。

一、BIM的基本概念与优势

BIM，全名为Building Information Modeling，是一种对实施的实体模型功能和性能进行数字化显示的新型建筑信息模型。BIM技术发展至今，它对建筑工程的协同化、模拟化、可视化、工程质量优化方面得到了广泛认同。现在在所完工的工程里面仍然存在着大量数据因为管理不当而流失和数据错误，造成了严重的损失，在数据信息这方面没有一种可靠的技术来维持，直到BIM的出现，完美弥补了这一缺陷，在BIM技术的协同作用下工程对单一数据源的处理有了新的连接点，不再通过纸质形式进行传输数据，弥补了信息断层的情况，全面形成数据化传输交流，凸显出BIM技术的优势。

二、BIM在桥梁上的应用

(一)在设计过程中，Revit等软件以三维全真建筑模型的形式显示出来，它与模型一直保持着相关联系，当模型中某个部位发生改变时，BIM的所有管理系统的数据将同步改变，它与建筑模型的内在数据不会发生逻辑上的改变。

桥梁建筑整个过程中所涉及到的方面很多，需要大量人手进行规划设计，一起协同完成图纸，方案的总规划。在桥梁前期设计时，需要讲可行的方案设计进行对比，最后选出最优的决策进行开展。在BIM平台的辅助作用下，进行桥梁的三维图模拟，可以直观为业主方展示详细的立体效果图，从而进行对比挑选出最令人满意的方案。比如昆仑大道互通节点项目，通过BIM进行模型建立，然后通过软件显示的数据与图形的形状位置的布置，进行规范性的修改，最后业主方可通过在软件上进行手动修改数据确定出最好的模型。通过三维模型可以清楚的了解到高架桥的高度在周围环境中的情况，以符合实体建成后的需求。

对于后期设计中结构构件的碰撞、纠正等问题是比较关键的，处理不好会导致工期延长，返工。此时，通过BIM技术对其进行反复纠正。以往混凝土中的预应力钢筋通常比较错综复杂，设计图纸都是几页二维的CAD图纸来表示同一部位的钢筋构造，需要施工人员在头脑中想象出真实的组成情况，很容易导致实际安排中出现错误，不宜形成稳定的三维构造，遇到这种情况，还需要调动大量人员进行探讨，消耗时间从而影响工作效率。

(二)在施工过程中，BIM主要用于对所建成的三维BIM模型向施工员进行可视化的技术交底，施工员可根据得到的施工图纸和BIM模型结合工地上的实际情况采取相应的措施，避免由于施工图纸上的不合理带来的与实际不符合的问题。针对图纸上与BIM模型中的矛盾点进行讨论，最终符合实际要求。可视化交底技术能够促进施工的快速进展，节约工期，避免返工。根据从施工现场记录的桥梁某一部位的位移值，通过BIM软件上相应部位显示的位移值和理论值进行比较，如果超出了规定范围BIM系统将会发出警告，相关技术人员根据显示的情况采取方式进行修正，最终会以修正后的图形和数据同时显示出来。

(三)整个桥梁工程项目建立完成之后的安全性保障是至关重要的，后期的资料数据的管理，运营阶段的档案管理等都需要BIM软件进行协助，利用它强大的存储能力和可视化功能。设计、施工模型和数据将无损坏的全部传输到运营部门，针对其中表明的重点部位和风险区域采取有效的实施方案并做好记录。在BIM模型数据中，在后期桥梁中的记录数据都可以通过软件方便的查到，都可以通过其各自的ID进行搜索，信息化功能十分强大。这样就避免了盲目的翻阅文件，耗费大量时间。

(四)BIM技术应用到桥梁运营养护后，使得与桥梁的运营、管理方面相结合，建立4D模型后可以能够直观的观察到每个阶段的实际情况，及时处理系统发现的病害，保障桥梁能正常使用。我们一般采用Autodesk Revit、3DS MAX、CAD等软件进行模型建立，并将桥梁中运营养护阶段的病害信息录入三维模型中，形成4D模型，换句话说就是将一连串的信息导入模型中，技术人员可以时时刻刻观察病害发展的情况，可以规划出最有效的方法来优化、改善病害的恶化。

三、BIM技术的未来发展

BIM的发展我们有目共睹，从以前大家从未耳闻到如今的热门行业，它在工程领域算得上是一次新的革命。许多大型建筑工程如上海中心、机场等都将BIM技术应用其中，得到了非常可观的效果。在铁路、桥梁领域，各总公司已经开始名为规定将BIM纳为重点应用技术，在项目上的BIM新应用点也不断的研究，相应也在紧密完善关于BIM技术方面的规范，给基础建设带来了新的冲力，在桥梁工程中也应用非常广泛，现在很多技术复杂的桥梁结构都在通过BIM来得到想要的数据和模型，比如斜拉桥、钢管混凝土拱桥等。虽然现在市场上还面临这软件对口、资源不匹配等因素，但是随着人们技术的不断发展和要求的不断提高，很多高性能模拟化软件就会脱颖而出来解决很多复杂的工程问题，同时取代以前传统的旧软件，BIM技术的发展迅速，但不是每一个企业会一些基本软件就算是掌握了BIM技术，更多的是在众多的企业竞争中依旧能坚持下来的才能真正的掌握这门新技术。

未来的BIM技术会更加的便捷、功能更加强大，数据交换标准技术、3D激光扫描技术、云平台技术等与BIM相结合，应用到桥梁工程上，会起到突飞猛进的进步，那时候的生产力、工程效益做到现代化的程度，建筑行业技术将更加完善成熟，无论从人员使用、时间分配、物资运输、资金管理方面都会优化得很好。作为一种国外引进的先进技术和人们不断发展的崭新理念，对桥梁界而言，价值是无穷大的，有着举足轻重的作用。我们相信桥梁的发展与创新，更期待BIM技术与桥梁领域相结合的力量会更强大。