基于BIM技術的市政道路橋梁設計探究

陳強

（中國市政工程中南設計研究總院有限公司，武漢430010）

1 引言

在工業化以及城市化的發展過程中，市政道路橋梁結構以及規模出現了不同程度的變化，傳統的規劃設計理念與方法已經無法滿足實際需求。因此，在市政道路橋梁的設計過程中引入了BIM技術，通過BIM技術對設計方案進行分析，可以實現對方案的優化分析，科學合理地調配各項工作，有效縮短項目建設工期，達到節省成本，提升整體經濟效益的目的。

2 BIM技術概述

BIM技術可以在數字技術的支持下構建道路橋梁的結構模型，進行道路橋梁結構各個節點的動態設計和分析，進而實現模塊化、系統化以及精細化的方案設計，并且使設計成果可視化。因此，通過BIM技術，可以實現市政道路橋梁項目建設的信息化以及智能化發展[1]。

在BIM技術的支持下，可以對橋梁項目的設計模式、進度以及成本等內容進行分析與控制，進而充分了解項目的具體狀況，使設計人員根據實際狀況進行調整，提高方案設計的合理性。

同時，在BIM技術的支持下，道路橋梁設計不僅改變了傳統的設計方式與手段，并且做到了業務以及流程的創新發展，實現了整個工程項目的精細化和協調化管理，有效提升了工程質量。

3 BIM技術條件下的市政道路橋梁設計要點

基于BIM技術的市政道路橋梁設計，可以實現協同管理，模擬現場的環境，落實一體化管理及精準化設計。

3.1 構建BIM云平臺強化專業協助管理

在市政道路橋梁工程設計中，涉及諸多信息內容，對其進行分析和處理難度很大，協同設計也較為困難。而通過BIM技術構建項目協同管理平臺，可以實現在云平臺中進行信息匯總與分析，通過云計算功能，可以提升信息管理的安全性與高效性，并且使信息獲取也更簡單便捷[2]。在設計過程中，通過BIM平臺，各個專業的設計人員可以查看其他專業的設計方案，使各專業的銜接設計更加合理，還可以根據需求通過云平臺對方案存在的問題進行分析、討論與研究，根據修改意見及時更新信息，進而提升設計效率與質量。

3.2 模擬場景，提升設計質量

在市政道路橋梁設計中，為了提升項目的安全性，可以充分利用BIM技術的模擬功能，在軟件中導入項目所在地的氣候以及地質信息，對各因素對工程項目的影響進行動態演示，并分析各影響因素的參數設置，采取有針對性的措施進行優化，進而提升方案設計的質量以及整體工程項目的安全性。

3.3 利用BIM技術進行方案可行性分析

通過BIM技術，可以根據設計參數建立道路橋梁工程的3D模型，利用BIM技術的可視性以及模擬功能，使方案設計的優勢、弊端以及可優化之處更加明顯，便于從各個方面進行方案的可行性分析[3]。

3.4 利用BIM技術實現精準設計

在市政道路橋梁工程設計中，數據的精確性是影響設計質量的關鍵，直接影響整個工程的建設質量。通過BIM技術對道路橋梁結構各個構件的尺寸以及各項力學性能進行分析，從而是設計者可以在行業現行規范的允許范圍內，對結構進行調整，強化成本控制。

4 BIM技術在市政道路橋梁設計中的應用

4.1 項目概況

以某機場快速路南延工程設計Ⅲ標為例，工程范圍K10+245～K15+087。總體布置：采用“主線高架+地面輔道”建設形式，與軌道寧奉城際線共建，沿線預留1座互通立交、新建3對平行匝道、2座軌道高架車站。車道規模：高架標準段雙向6車道，考慮交織段影響，部分路段增設輔助車道，地面輔道標準段雙向6車道。

4.2 初步設計階段

根據方案設計圖，利用BIM技術完成本項目的道路、高架橋梁主體結構及配套設施、管線及路燈的建模，并生成相應的BIM模型文件、工程量統計及成本估算表、模型圖片及模型渲染漫游視頻，以協調各設計專業，提前預測各專業設計過程中會出現的問題，減少施工過程中的設計變更。

4.3 建模階段

將現有的圖紙資料等進行統一匯總及整理，匯集成一套完整且最新的圖紙信息，作為建模的基礎依據數據。初步模型建立完成后，BIM相關軟件可以提供碰撞報告及各專業設計的問題匯總。對初步模型進行整體漫游，預覽平面設計圖在三維實體階段的預期效果。此項目初步設計模型如圖1所示。

通過BIM技術，可以將設計信息進行整合，通過BIM模型實現各個設計專業的信息共享。利用軟件的碰撞檢測功能，生成各專業的碰撞檢測報告，初步體現出設計階段一些不合理的數據信息，并進行歸類與整理，對設計圖進行初步梳理與總結。

圖1 項目初步設計模型

4.4 深化階段

根據建模階段的模型及提出的設計問題，匯總各專業問題報告，針對這些問題采取解決措施，對設計方案進行優化，并更新模型。基于整體結構模型，添加排水、路燈、欄桿等附屬設施。對已建模型進行工程量統計、設計文檔集成與歸檔。將與工程有關的圖檔、施工模擬視頻關聯在模型中，可以直接從模型中打開文檔進行查詢。

4.5 地下管線綜合設計

管線綜合設計就是在道路橋梁區域中不同專業工程平面位置以及豎向高程之間協調的工作內容。在市政道路橋梁設計階段，要綜合分析各項信息資料，規劃管線的具體走向、種類以及管徑參數，優化各項參數內容，然后通過BIM技術建立管線分布的靜態模型。完成建模后，要做好碰撞檢測分析，根據碰撞檢測的結果整理報告內容。通過BIM技術進行綜合調控，確定管道的具體尺寸，進而為施工提供參考與支持。

5 結語

市政道路橋梁是城市基礎建設項目，保障了城市交通通暢，也為人們的出行提供了極大的便利。通過BIM技術進行市政道路橋梁設計分析，可以利用信息化的方式進行三維模型構建，實現一體化的管理以及道路橋梁結構、設備以及管線的模型同步管理，從根本上提升了市政道路橋梁工程的設計質量，為城市建設發展提供了技術支持。