BIM技術條件下的市政道路橋梁設計研究

劉 乾

（樂山市城鄉規劃設計院， 四川 樂山 614000）

隨著工業化和城市化進程的加快，市政道路橋梁在結構以及規模等方面均有巨大的改變，而傳統的設計規劃與理念已經無法應對這些變化，因此引入BIM 技術，將其作為一種基于智能下的三維模型，使其在全過程中能夠實現信息技術的共享，進而對項目的實施方案進行優化，對各階段的工作進行科學合理的調配，這樣就能提高質量并且縮短建設的周期，因此能夠節省成本，具有顯著的經濟效益和社會價值。

1 BIM技術概述

BIM 技術的具體模式就是利用三維數字等先進的技術來構建數字化道路模型，用BIM 技術來進行道路橋梁和各節點的三維動態設計和仿真分析，來達到系統化、模塊化、可視化和精細化的設計，對道路橋梁的結構進行全面的優化設計，在道路橋梁的施工以及其他環節中采用新穎的設計理念，這樣就能夠推動我國市政道路橋梁逐步向信息化和數據化方向發展[1]。

通過BIM技術，能夠即時地提供道路橋梁項目的設計模式、進度以及投資成本等信息，幫助工作人員隨時了解項目進程。掌握了這些信息，工作人員就能根據具體數據適時地調整建筑的設計理念、施工以及管理，從而能夠保證項目的順利進行，增加經濟收益。另外，在BIM技術條件下進行市政道路橋梁設計，和傳統的模式相比不僅僅是工具和手段的巨大變革，更是在業務和流程創新方面的變革，利用BIM技術進行道路橋梁設計，保證了其形象化、協同化和精細化，能夠加強團隊協作，讓各個專業的設計師一起來建立道路橋梁的模型。各個專業設計師在同一個平臺進行設計，將成果及時更新，可以實現信息共享，并且可以使二維數據變得立體和形象，最大程度上減少錯誤發生的可能性，節約設計的成本[2]。

2 BIM技術條件下的市政道路橋梁設計研究

2.1 場地規劃分析

在市政道路橋梁設計中，場地規劃是一個重要的內容，也是非常重要的環節，市政道路橋梁設計的質量是否合格，與場地規劃情況直接相關，因此一定要做好場地規劃分析工作。過去，場地規劃設計主要是依靠現場勘察人員得到的數據結果，這種情況下，具體的規劃設計數據就會存在較大的誤差，精確度不夠，并且這種工作模式效率也比較低[3]。針對這種情況，在市政道路橋梁設計中利用BIM 技術，可以提高場地規劃分析的精確度，提高工作效率，實現不斷優化場地規劃分析的目的，具體表現在兩個方面：一方面，利用BIM技術可以將場地內比較抽象的平面元素立體化的表現出來，使其一目了然，這樣可以幫助規劃設計人員更加輕松地布置各個階段的場地，同時將各個階段場地轉換情況考慮進去，不斷優化布置情況，這樣可以減少重復布置情況的發生。另外，利用BIM技術建立場地模型的過程之中，可以根據標高方格網導入地形，從而提前將道路標高系統和排水系統設計好，這樣在施工的過程中就可以按照設計好的方案進行施工，從而減少臨建挖方填方，減少施工量，節約建設成本[4]。另一方面，使用BIM相關軟件和技術，并結合地理信息系統，可以不斷對道路整體布局進行優化，提高對市政道路橋梁的智能化管理水平，最大化程度實現預期目標，同時，使用BIM系列軟件，可以對道路空間的狀況進行模擬，評估人流車流信息，保證建設目標的實現。另外，使用BIM技術以及相關軟件和技術，還可以有效解決傳統方法存在的問題，如信息數據不足、精確度不夠等[5]。

2.2 地下管線綜合設計

所謂的管線綜合主要是指在道路橋梁區域中，各專業工程平面位置和豎向高程相協調的工作。市政道路橋梁設計的初步階段，需要綜合分析各種信息資料，從而詳細規劃管線的走向、種類和管徑，實現其不斷優化。利用現代BIM技術，提前對施工完后的管線的分布情況進行3D的靜態模擬。除此之外，再按照各個設備專業的施工圖分系統分步驟來進行。建模時，需要遵循一定的順序原則，即從大管到小管、從上到下，嚴格按照這種順序進行，有利于后期對不合適的地方進行調整。在建模完成之后，需要進行碰撞檢測，根據碰撞檢測的結果整理出報告。與此同時，通過現代BIM技術綜合調控，使得能夠提前確定管道中的每個部分的具體尺寸，并且再把尺寸交到管道加工廠的工作人員手中，這樣便于管道加工廠的工作人員制定加工計劃，實現統一制造，降低制作的難度，提高生產效率，縮短工時，節約加工管道的成本。另外，在道路橋梁項目的預留預埋階段極有可能存在著質量問題，比如漏埋套管、漏留孔洞以及預留預埋的位置不夠精確的問題，二使用BIM技術，管線的預留孔洞可以提前確定，這在很大程度上減少了道路橋梁工程的施工難度[6]。

使用BIM技術可以有效解決管線碰撞的問題，實施施工模擬，并進行施工技術交底，這樣可以有效保證工程施工建設符合設計要求，減少施工過程中有可能出現的錯誤，從而避免返工和重修，提高施工建設效率，節約建設成本。如果需要對設計方案進行修改，那么修改之后還需要再次分析設計結果，模擬出設計方案更改之后的工程建設情況，以此來進行決策，這樣就能夠使后續的道路橋梁設計和施工的周期大幅縮短。

2.3 道路橋梁景觀的設計分析

在借助現代 BIM 技術來進行道路橋梁景觀的設計時，可以先對道路橋梁區域內的景觀進行模擬性分析，以便實現建設工程與景觀協調性，防止工程建設對周邊生態環境造成的不利影響。利用BIM 技術，可以在空間上將經過和工程相結合，構建道路橋梁景觀模型，從而有利于幫助設計人員對景觀進行合理布置，打破傳統設計方法存在的限制，使整個設計階段實現可視化和動態化，進而提高市政道路橋梁設計質量。

2.4 信息模型的同步管理

通過現代BIM技術，在同一個平臺下進行信息資源的共享，并且在建設項目的周期中，BIM模型所提供的信息能夠為很多決策提供依據。在道路橋梁建設的不同階段，其設計、設備管線以及運行維修管理等方面都可以實現信息資源的共享，不同的參與主體能夠將信息導入到BIM中，在共同的平臺下實現協作，解決了傳統條件下信息不對稱、工作效率低下的問題。

3 結語

市政道路橋梁建設作為一座城市的窗口，反應了城市的發展水平。BIM技術打破了傳統模式上的專業設計不精確等弊端，真正實現了市政道路橋梁的規劃設計以及施工運維等工作的一體化管理，使得結構、設備、管線等各項工作在同一個模型內進行，有利于提高市政道路橋梁設計和施工建設的質量，促進城市化進程。