BIM 技術在市政橋梁設計中的應用策略

余 鵬

（中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司， 云南 昆明 650051）

0 前言

BIM 是我國近年才發展起來的新型技術，它能夠將建設工程中多種物理信息都以數字化形式進行展現的一種技術，不僅提高了模型的可視度，也加強了模型的信息化。因此被廣泛應用于建設領域，尤其是橋梁設計中BIM 技術起著非常重要的作用。

1 BIM 技術概述

在智能化系統不斷發展的同時也帶動了先進技術的研發和使用，BIM 技術實質上就是智能化系統與三維模型的完美結合，最終呈現出了這種三維模型智能化工作方式的BIM 技術。尤其是在目前市政橋梁的設計中在三維模型的基礎上又融入了智能化系統，使得市政橋梁的設計過程中更加高效便捷。在BIM 技術是一種能夠將項目中的一些特殊信息轉化成數字信息來進行描述，能夠更直觀更具體的了解相關的信息內容，這一點是傳統技術所無法取代的。BIM 技術時能夠貫穿整個項目的初始數據庫建立到整個項目的設計以及施工等等，最終到項目結束進行了一個全面的數據信息庫的建立，這種全程數據庫的建立可以幫助設計人員、施工人員以及監督人員等進行參考。從BIM 的性能上來看可以說是CAD 技術的升級，從工程項目的發展來說BIM 可以將工程項目推向信息化發展的潮流，同時也能夠加強整個工程項目的數據信息具體化和精確度。

2 BIM 技術的特性

2.1 協調性

市政橋梁設計中參與的團隊比較多，各個團隊的設計理念和方案均有所不同，為能保證市政橋梁工程的順利開展，需要在設計過程中滿足各個參與團隊的需求，通過一次次的調整和改進后最終達成共識。但是通過多個參與團隊的改進后的方案或多或少會存在一些矛盾之處，如不加以協調會給實際施工帶來很多不必要的麻煩。而BIM 技術就具有很好的協調性，可以通過BIM 模型將這些沖突問題找出來并進行合理的數據調整最終將設計優化[1]。

2.2 信息濃縮型性

在整個市政橋梁設計過程中各個設計環節都會包含大量的信息，直觀來看很難理清各個信息的關系，這個工程的管理增加了不小的難度。但是BIM 技術在信息處理上具有很高的效率，它能夠對整個橋梁工程設計中的所有信息進行智能化識別，并針對這些信息進行一個合理化分類和濃縮，這樣讓施工人員以及各個參與團隊在了解和掌握信息的過程中能更直觀更清楚的了解設計的內容，提高了交流的效率。

2.3 模仿能力強

BIM 技術的智能三維模型能夠在各個施工環節施工之前通過計算機技術來實現施工現場的模擬，通過相似度極高的模擬畫面來進行施工操作以及施工工藝和施工流程的具體分析，從而發現施工過程中可能出現的問題并采取相應的改進措施進行預防和避免。

3 BIM 技術在市政橋梁設計中的應用

3.1 檢查道路和橋梁節點板間關系

通常在市政橋梁工程的設計過程中要考慮實際施工中道路和橋梁之間的各個節點，因為實際環境中節點的造型和分布都不具備固定的規律，而且錯綜復雜的節點也會在實際施工過程中給工程的進展帶來一定的麻煩。

3.2 實現可行性設計

在市政橋梁設計中最初會有多種設計方案，但是最終要確定最可行的方案就離不開BIM 技術的支持，在一些方案中從表面看很難發現其存在的問題，因此無法確定是否具有實際施工操作的可行性。通過BIM 技術將方案以模型的方式展現出了，因著BIM 的數據精確度以及細節優化等方面的優勢，可以清楚的發現各個方案存在的問題，最終就能將方案進行相應的改進和完善，實現方案的可行性設計。

3.3 前期設計

圖1 橋面的二維結構圖與BIM 模型對比

由于市政橋梁工程涉及到的領域有多種，所以在工程設計方面也有多方面的參與，當多個參與方能夠達成共識以后才能順利的進行橋梁工程的建設，因此必須要在前期設計中讓各個參與方都能清楚了解設計的具體內容和信息。在傳統的設計方案中多數采用平面圖紙的方式在進行各個參與方的交流和意見參考，但是由于平面圖紙所能呈現出的信息有限，各個參與方的理解方向和深度不一致，導致多數情況下無法達成共識。因此可以應用BIM 技術將前期的設計方案通過具體的數字化、信息化以及參數化進行三維模型的建立，以這種動態三維模擬圖形的方式來進行前期設計的效果演示，不僅能夠讓各個參與方都真是看到設計的最初效果，同時也更加直觀的了解設計的信息，從而可以根據實際施工環境提出不同的意見進行討論，最終將前期的設計進行更科學合理的改進完善。

3.4 設計校核與沖突檢查

設計后期需要對前期的設計進行一個科學全面的校核，主要是校核該設計方案是否滿足現階段對橋梁建設標準的要求，另外需要對于設計方案中存在的一些碰撞沖突等問題進行整改糾正。這些問題都可以運用BIM 模型來實現，由于BIM技術具有很好的協調性，可以將設計中存在的沖突問題以及碰撞問題通過合理的協調數據進行整改糾正，比如在前期設計中由于考慮的不夠全面導致一些管道設計或者部件設計發生了碰撞問題等。通過BIM 模型可以及時的發現這些問題并通過BIM 的數據化將設計圖紙進行優化，從而避免了在實際施工過程中的矛盾問題。

4 BIM 技術在市政橋梁設計中的應用效益

BIM 技術的應用首先在前期設計的各個參與方的交流中能夠解決二維圖紙直觀信息不全面以及直觀效果不明顯的問題，給前期設計的信息交流和提供設計建議等方面帶來了很大的便利，大大提高了前期設計方案的進度。其次在后期的施工中可以通過BIM 的施工模擬演練分析出施工過程中可能出現的問題和風險，從而采取相應的解決措施，大大的提高了橋梁工程施工的安全性。最后通過對各個施工環節的提前分析和有效調整可以確保整個工程的順利進行，加快工程施工的整體進度，提高經濟效益。因此為使BIM 技術在市政橋梁設計中能夠發揮其最大的效益，對于設計人員必須要掌握BIM 技術的應用方式，避免因使用不當導致BIM技術無法在橋梁設計中充分發揮其應有的效益。

5 結束語

綜上所述，在市政橋梁設計的過程中通過應用BIM 技術可以大大提高設計的可行性和應用型，也可以通過對各個施工環節的模擬分析從而降低在實際施工過程中的風險度。但是目前我國BIM 技術無論是在應用方面還是技術水平方面都還有很大的進步空間，為此，加強BIM 技術的研究和應用也是目前一項重要的研究工作。