橋梁工程設計BIM 技術應用的研究

劉配寧 鄧森文 王振奎 段 磊

（西京學院 土木工程學院，陜西 西安710123）

BIM技術被廣泛應用到工程設計之中，通過BIM技術的引用，利于提高設計效率，能夠保證設計效率。因此，作為設計人員，在應用BIM 技術過程，要結合具體工程實際，科學的應用BIM技術，從而才利于不斷提高橋梁工程建設質量。

1 BIM 技術概述

BIM技術以三維技術為手段來構建較為直觀的道路模型，通過該技術形式展現出的道路橋梁及各部分的動態效果，能夠更為清晰地呈現項目的真實狀況，從而為提升設計的系統性與精細度提供前提，從而實現對橋梁更為優質的設計。在橋梁實施過程中引用行業較為前沿的技術類型，能夠有效推進橋梁建筑行業向更高的數字化水平邁進。施工人員能夠借助BIM技術實時掌握橋梁的設計理念、具體模式及成本投入等信息，隨時跟進項目進展。施工人員能夠通過對上述信息的分析，適當完善設計細節及具體的管理舉措，從而推動項目能夠按照規劃順利實施。此外BIM技術在橋梁建設行業中的應用，不僅明顯突破了傳統手段的局限性，同時還能夠進一步優化業務處理及流程設置，該技術能夠將設計理念更為直觀、細致地展現給施工人員，在團隊的協作下完成橋梁設計模型的構建，為實現橋梁建設做好扎實的基礎鋪墊。

2 BIM 技術特點

2.1 關聯性

BIM技術是借助模擬的形式，將建筑的不同階段及涉及到的相關環節信息進行有效的關聯，即在實施橋梁設計時，該類技術能夠有效減少同一信息的錄入的重復率，在減少工作量的同時，也能夠避免由于信息重復而產生的內容分歧。如果相關的某項信息進行變動，則其他信息也會自動隨之更新，這樣便會形成新的數據關系網絡，實現關聯性數據的自動化更新效果。

2.2 模擬性

BIM技術通過采用模擬的形式，為施工人員提供可視化的施工場景。在具體施工時，技術人員能夠基于三維模型增加相關的條件，從而將模型升級為4D 模式，這樣更有利于促進施工方案的確定，同時再將4D 升級為5D，從而實現對成本的有效控制。

2.3 可視化

該技術突破了傳統平面設計樣圖的效果，通過網絡技術將設計線條按照設計理念進行拼接，從而構成三維形式的設計樣圖，將原本單一的圖紙效果變得更為生動和真實。BIM技術能夠全面滲透于設計、施工及運營等多個環節，為不同階段工作人員的交流建立順暢的途徑，從而在創造商業價值方面也顯出具有優勢的作用。

3 橋梁工程設計中BIM 技術的應用

3.1 組建橋梁工程模型

若想獲得更為優化的設計方案，提升橋梁施工的總體效果，首先便需借助BIM技術來組建更為完善的模型。當前我國橋梁建設項目的施工量較大，且覆蓋面較廣，因此設計人員在實施橋梁設計時，需設計出精準度較高的局部與整體兩組模型。值得注意的是，在設計局部模型時，設計人員應基于以往的建模成果來準確計算模型時間。而實施整體模型的設計時，設計人員應注意充分把握橋梁的信息，從而進一步豐富圖形數據。此外，橋梁項目的計算工作獨特性較高，因此設計人員在實施橋梁設計時，需盡量構建結構簡單的橋梁，并處理好不同橋梁之間的內在聯系。也可借助模型來對施工情況進行模擬，即使用上述的可視化技術來實施控制施工的進展情況，同時將具體的進度規劃明確列出，盡量緊密連接計劃與BIM 模型，此后運用科學的方式將計劃中的二維數據信息轉變為三維的模型形式，這樣便提升施工動態模型的感官效果，設計人員也能夠以此準確掌握施工的進展情況。最后要科學處理BIM模型中產生的文件信息，并將其妥善保存至iPad。設計人員應與施工人員共同通過iPad 對施工項目進行遠程監控，全面統籌協調資源，嚴格控制工程細節的實施，從而保證施工質量達到預設的設計要求。

3.2 擬定橋梁工程施工方案

使用BIM技術參與施工方案的設置，首先需先全面掌握橋梁信息，同時做好原料配置及運輸、路橋的結構、跨度、支座等部分的設計工作。其次需深入挖掘BIM技術優勢，形成較為全面的施工計劃和說明，明確核心的施工技術種類。需注意的是，對于不同種類的支座，使用的施工方式也不同。因此設計人員對于支座部分的設計，應考慮到施工技術實施的便利性，從而形成更具適用性的設計內容。第三使用BIM 技術參與橋面鋪裝、防水及排水施工、伸縮縫、安全帶等部分的施工方案設計，能夠大幅提升橋梁的藝術性，同時提升橋梁的質量，延長其使用周期。另外設計人員還需充分考慮設計方案內容的科學性，確保設計內容不會存在內在沖突，設計人員可使用BIM技術進行準確度較高的核算，對圖紙進行反復校驗，自動形成橋梁項目的施工原料清單。此后將該清單與二維圖紙進行對照，便可直觀發現工程量計算方面的問題。第四可使用BIM技術來對沖突進行細致的排查，努力提升橋梁設計成果的直觀性。還可使用Autodesk Revit 手段來進一步完善優化工作集等，提升各模型與模塊之間的關聯性。

3.3 工程量的自動計算，自動成圖和細節設計

BIM技術投入使用后，能夠實現將項目涉及的所有數據信息統一存儲于專門的數據庫中，且技術人員可通過網絡技術手段隨時對數據信息進行檢索和查閱，從而提升工程量分析的精準度，降低人為誤差造成的項目設計與實施方面的失誤。使用BIM技術獲取與工程量有關的數據，還能為工作人員進行項目成本預算提供極大的便利，進而確定更為適宜的方案種類，同時上述數據信息還能在工程完成后的統計部分發揮作用。圖紙管理設備能夠有效將圖紙進行分類整理，具體可按照功能的差異進行類別劃分，這樣便會給繪圖人員提供極大的便利，從而提升管理效果。實施上述措施，能夠大幅減少繪圖占用的時間，且繪圖成果也體現出更高的精準性。可以細節為基礎設置尺寸的初始值，運用科學的設計方式實現對價值節點數據庫的設置，同時運用BIM 模型監管節點的拼接，從而實現細部結構質量與效果的提高。此外不同的構件內部還存在較為復雜的關聯性，因此還可通過自動節點進行操作，在完成現場安裝時，便可使用BIM軟件來提升節點的準確度，從而使施工效果最大限度達到設計要求。

3.4 設計合理性及沖突檢查

BIM技術還能對圖紙進行前期的校驗與審核，從而進一步明確工程實施的重點，提升工程量統計的準確性。建立的立體模型能夠直觀展現出圖紙中的問題和偏差，方便設計人員及時發現并進行改善，從而切實提升施工的質量和效果。此外該類技術還可在清單的設置與對比環節發揮作用，明確列明需采購的物品，同時還能夠細致排查對于工程量的統計是否有偏差。突擊檢查也是該技術中較為基本的職能，該方面職能明顯突破了傳統的模式，優化了傳統方式中存在的溝通不及時、整體協調性不佳等問題，進一步提高了設計環節的效率，同時降低資金成本。此外BIM技術還能對設計環節進行集合管理，對設計過程中產生的檢測問題進行了改善，從而梳理了工程的實施流程，提升其秩序性。

總之，隨著新時期發展，在有效的開展橋梁工程設計研究過程中要提高BIM 技術的應用水平，通過結合以上分析，研究了BIM技術在橋梁工程設計中的應用對策。希望結合進一步闡述，能夠不斷提高橋梁工程建設水平。