基于BIM的桥梁工程设计与施工优化研究

王路彬

摘要：随着计算机信息技术的不断发展，传统建筑设计已经完成了由手绘到计算机绘图的转变，在此背景下，BIM技术成为现代建筑设计中广泛应用的技术手段，其中就包括桥梁工程设计。相比较其它基础设施建设，桥梁工程的整体施工难度相对较高，且施工周期有着严格的限制，利用BIM技术的优势，能够有效解决传统桥梁施工中面临的诸多问题，以提高桥梁工程设计的科学性。

关键词：BIM技术;桥梁工程;施工设计;优化策略

1 BIM技术特点

1.1完备性

桥梁工程设计中，应用BIM技术之后，除了能够获取常规的几何信息之外，还能够使用到大量的工程性信息，使得信息的储备量更加巨大。只有充足、完善的工程信息，才能充分的了解桥梁的全生命周期信息，是从设计到竣工的全部信息，能够引导各项工作的顺利进行，从而可以避免在施工中出现偏差的问题，有效的降低施工成本，产生更高的综合效益。

1.2关联性

BIM技术应用到桥梁设计中，可以实现各个阶段信息的关联和应用。在桥梁设计阶段，通过BIM技术能够更好地方放置信息重复导入的情况存在，可以避免重复的情况存在，同时能够放置出现信息分歧的问题。在该模型建立和应用，任何一项信息被修改之后，就能够在系统的后台中实现信息的更新，从而可以形成新的关系网。

1.3可视化

可视化作为BIM技术的主要特性，转变了传统的平面图设计方式，通过先进的计算机设备可以进行线条机械的拼接处理，从而可以组合成为三维立体模式图。该特性的应用，应用到桥梁工程的设计中能够充分的展示出桥梁的实际情况，使得工程的各方人员能够积极的沟通和交流，促进桥梁项目的顺利进行，提升其有效价值。此外，BIM技术应用到实践中，还能够通过模拟、协调、出图等方面的作用，及时的进行工程项目设计方案的碰撞检测和分析，及时发现设计的缺陷，以更好的做出调整，使得设计方案更具合理性。现代的BIM技术中，在三维模型的基础上引入4D模式，可以明确的确定施工方案，然后在该基础上又升级为5D模式，能够实现成本的核算，确保项目的价值得以实现。利用模拟图形可以生成各种所需要的施工图，从而使得工作人员能够详细、直观的了解各个结构部件的信息。

2 BIM技术在桥梁设计中的具体应用

2.1建立桥梁工程BIM模型

桥梁设计过程中，首先要根据工程的设计情况来建立BIM模型，其要达到数据精确度的要求，能够深入的了解施工环节的具体情况，可以使得桥梁工程项目的施工顺利进行。利用该模型掌握各个方面的信息，应用也更加的方便快捷。目前的桥梁工程BIM技术应用实践中，需要通过多种软件联合应用材料满足要求，但是这些软件的施工还不具备互通性，只能通过自身的软件来出施工图，不能满足设计和施工的实际工作需要。且各个结构部件都有自己的信息模型，利用BIM技术能够进行各个部件的参数化模型的建立和应用，使得工程项目施工可以顺利的进行。在桥梁工程设计中应用BIM技术建模之后，通过模型的计算分析，主要是针对局部模型计算和整体模型计算。在局部模型计算环节，可以充分的使用前期的建模成果来进行，从而可以更好的缩短工作的时间。在整体建模的过程中，可以将桥梁工程中的整体结构信息和相应的图形数据联合应用，但是还应该注意到桥梁工程所存在的特殊性，结合当前的计算能力，进行桥梁工程的进一步优化设计，然后可以确定桥梁的整体模型，使得桥梁的互联和數据传输得到有效的加强，使得模型数据计算效率得到，与能够满足桥梁工程的正常使用需要。

2.2桥梁设计合理性分析与冲突检查

从目前的实际情况分析，在桥梁工程的设计中，应用BIM技术最为明显的一个优势就是进行设计校核、碰撞检测和工程量计算。在建模环节，利用BIM技术能够及时的发现设计方案中缺陷的和不足，并且根据需要进行必要的调整，同时还能够进行必要的勘误和澄清。同时利用模板自动生成材料清单，与原设计方案进行对比分析，能够发现工程量清单中是否存在错误的问题。BIM技术应用到桥梁的设计中，可以进行设计方案的冲突碰撞检测，这是传统设计方式所不具备的一个缺陷，此时设计人员可以根据需要分析二维平面图纸，然后进行全面的论证和分析，以便于掌握工程的具体情况，消除设计方案存在的缺陷和问题。如果没有及时进行检测，会导致设计方案有着明显的缺陷，造成后续施工难以顺利的进行，也会给企业造成巨大的经济损失。因此，桥梁设计中应用BIM技术来进行冲突检测，技术的整合模型数据信息，避免出现严重的设计缺陷。

2.3设置出图模板、创建二维施工图

桥梁工程的设计环节，通过已经建设完善的三维BIM模型，能够直接生成二维施工图纸，这是该技术的主要优势，而应用BIM技术所建立的模型和设计图纸存在直接的关联性，使得图纸的精确度更高，质量也能够得到保证。而目前我国的BIM技术应用实践中还存在一定的缺陷和问题，就是在建模环节需要消耗掉大量的时间，设计工作的效率根本无法提升。但是后期施工图的质量可以保证，进而发挥出BIM技术的优势。

3基于BIM的桥梁工程施工优化研究

3.1工序优化

BIM技术能够更全面地展现桥梁工程的整体施工流程，让技术人员与施工人员均可充分理解设计方案，集思广益，共同探讨设计方案的可行性。在此期间，如果发现任何问题，均可在数字化建筑模型上直接进行修改，然后进行二次模拟，直到设计方案符合所有建筑要求。

3.2进度优化

BIM技术在桥梁施工过程中，多用于施工进度的模拟与分析。项目负责人借助BIM技术中的3D建模，对工程整体的施工进度进行初步估测，根据预测与实际效果间的差异，进行准确的修正与进一步确认，从而有效优化施工进度。在初步优化施工进度时，技术人员需要对项目进程进行首次模拟，主要内容是施工流程与进度。

3.3管理优化

全问题，为了有效解决此类问题，技术人员可运用BIM模拟施工，充分发挥其积极效用。具体而言，技术人员可利用BIM技术对施工管理的方式进行针对性的调整，从而达到解决问题的目的。

3.4模拟优化

除了优化管理、优化进度以及优化流程之外，BIM技术还可在桥梁施工过程中发挥优化模拟的效用。BIM技术的可视化特征是支撑数据信息模拟的基础，通过施工方案与可视化特征的有机结合，形成桥梁建筑的三维数据模型，使桥梁建筑各项数据的计算与处理更加精确。

结语

综上所述，在建筑领域的发展过程中，桥梁工程由于其自身的特殊性质，占据了重要的地位，因此，建筑施工企业均应给予高度重视。不论是施工管理、施工进度、施工设计还是其他具体环节，利用BIM技术可以有效提高施工质量与施工效率。

参考文献：

[1]李习春.清水江特大桥塔梁墩固结体系斜拉桥0#块高支架施工技术[J].施工技术，2021（4）：1-7.

[2]廖林，周应华，瞿浩，等.基于CATIA的桥梁BIM参数化建模技术研究及应用[J].现代城市轨道交通，2021（3）：79-85.