BIM在道路橋梁設計優化中的實踐探索

馮春亮

摘 要：中國的基礎建設在世界上是非常有名的，隨著我國建設發展的不斷深入，公路作為傳輸的介質在經濟建設中起著重要的作用。最近幾年，道路橋梁的建設速度也在逐年增加。看得出來，道路和橋梁的建設對整個社會的經濟發展起著關鍵性作用。速度已經接近發達國家，但是同樣也涌現出了很多問題。對施工質量，施工技術，設計要求的合理性和實用性提出了質疑。基于此，以下對BIM在道路橋梁設計優化中的實踐進行了探索，以供參考。

關鍵詞：BIM技術;路橋工程;設計優化

引言

越來越多的國家開始關注中國的道路橋梁建造技術，這說明了我國的道路橋梁建造技術已經達到了世界一流水平。但就我國目前的道路橋梁建設工作來說，雖然取得了較好的成就，但仍然存在著一些安全隱患。所幸政府部門以及相關的建筑企業開始意識到工程設計工作的重要性，開始采取一些積極措施消除這些安全隱患。

1 BIM設計技術的特點分析

（1）模型信息具有完備性：BIM技術可以詳細描述工程中的邏輯關系，并采取3D幾何信息來分析工程結構，主要包括構件名稱、工程邏輯關系、建筑材料及結構類型等。（2）模型信息之間具有關聯性：信息模型中的對象相互關聯，并且可以進行識別，系統可以通過統計和分析模型中的相關信息，來促進對應圖表的生成。一旦模型中有一個構件發生了改變，為了確保模型之間的邏輯關系，與它相關的構件，也會發生改變或者更新。（3）模型信息具有一致性：在信息模型中輸入與建筑結構相關的同一項信息時，不需對其進行多次輸入，信息模型可以實現對這些信息的自動演化和修改，同時也可以對二維圖紙進行修改，為了保持工程圖前后的信息一致，只需修改工程圖中的一些標示。

2現階段道路橋梁設計的主要問題

2.1方案設計不合理

如今，由于成本和技術等原因的限制，市政工程在道路與橋梁的設計上，存在著一定程度的問題，在橋梁的施工和使用安全方面體現得尤為明顯。相關的設計人員在開始橋梁工程設計之前，優先考慮的是工程建設的經濟性能，然后才會進行橋梁的結構分析與設計，按照相關的要求來講，橋梁設計應該對安全系數和可靠性指標進行綜合考慮，然后選擇合適的結構以及構件連接方式。然而在現實的橋梁設計過程中，相關的設計人員經常只是依據要求進行數據計算，在進行設計時忽略現實中自然條件等因素的影響作用，在結構設計、材料選擇、以及維護上的考慮不足，導致設計出來的橋梁整體性能不足，沒有足夠的承載冗余，在實際的使用過程中，甚至都無法達到要求的承載能力;部分設計人員因為自身能力原因，在進行設計時設計圖紙標注不明確，設計圖上無法呈現出橋梁的受力方向和受力點，引起部分結構的受力過于集中，還有的設計人員對于建設材料的了解不夠，混凝土以及鋼筋等材料的設計不合理，致使橋梁的安全性與耐久性無法得到保證。

2.2橋頭引道軟土地基設計未做合理地處理

對于大部分的橋梁工程建設路橋建設工程來說，他們選擇的大多是軟土地帶，地基沉淀就會導致橋頭跳車，這會很影響工程質量問題。那么我們就來稍作分析，在工程初步階段，由于工作人員對于地形的勘察不夠認真，沒有發現軟土分量，或是選擇的范圍太小，導致軟硬土地沒有良好的區域范圍劃分，進而得不到有效的遏制處理方法。而本工程的研究人員對于軟土基地計算方式又是出于理想狀態下，這與實際情況是有很大的偏差的。在大橋工程開始的時候，就是因為存在軟土基地，到底建設基地土地應不達標，經過雨水的洗刷后，橋體本身就會出現坍塌現象。如今工程橋梁建設更是對橋梁工程有著明文規定，最大沉降值是不可以大于10cm的，并且觀察期號要在三個月內，每個月不能超過6CM，才可以進行工程的下一步。

2.3施工建設不規范

目前，由于工程工期的要求，很多的橋梁和道路在建設時不得不加快進度，導致各個工序在銜接上存在著很大的問題;同時，有些建設單位為了節省成本，在建設過程中偷工減料，或者是選擇簡單敷衍，完全不顧及工程的安全性和耐久性，建設出來的橋梁經常因為強度不夠或者施工工藝不符合標準而出現裂痕或者突然倒塌。

3路橋設計優化中BIM技術的應用分析

3.1完善行業基本標準，創新協同化的工作模式

隨著路橋行業的發展，BIM技術在實際的設計與施工環節中得到了廣泛的應用，同時越來越多的BIM技術研發人員也相應地研發出了許多種不同類型的插件與接口，這種情況的存在極大地增加了設計人員工作的交流難度。為了更好地提升BIM技術在路橋設計和施工中應用的質量，設計人員要加快從眾多BIM相關軟件技術中選出一些技術水準比較高的技術，統一相關插件與接口的輸出形式，盡可能地滿足設計人員的設計工作需求。此外，路橋工程結構形式也日趨多樣化和繁雜化，且對施工技術水準具有較高要求，大大增加了BIM技術的應用難度，所以實際的設計中要及時創新BIM技術應用中的協同化工作模式，力求不斷提升路橋設計質量的同時，可以有效地控制路橋工程建設成本。

3.2自動匯總工程量

在針對橋梁工程開展設計工作時，通過發揮BIM技術的作用，可以將與橋梁工程相關的各項信息進行有效保存，并且還能將此些信息均存于指定的模型數據庫當中，最后便可根據實際需要，來計算全部的工程量。在借助BIM技術的條件下，可以促使在計算橋梁工程的工程量方面更加自動化和快速化，而且通過運用計算機技來進行計算，可以極大的降低由人為作用所帶來的誤差，從而確保對于工程量的計算更具科學性和準確性。此外，利用BIM技術來確定實際工程量的準確數值，還能根據現實需要，以整個橋梁為對象，對其開展有目的性的估算，后結合所得數據，將具體的施工方案給計算出來。

3.3加強施工技術指導，積極開展科技研發工作

在路橋工程建設中應用BIM技術，主要是指導與培訓路橋工程施工隊伍，有效地結合以往路橋工程建設中的施工技術、施工方法等內容，將路橋工程設計中BIM技術的應用專門構成專業的路橋建設實踐基地，由其負責對全體路橋工程施工人員開展專項教育培訓。如除了使施工人員可以深入理解與掌握BIM技術及應用方面的理論知識外，還要注意培養他們實際應用BIM技術的能力，力求全面提升施工人員的專業技能水平。比如，科技研發工作人員可以有效地組織全體具有豐富BIM技術應用經驗的專家現場展示BIM技術的應用場景以及過程，深化施工人員對BIM技術及其在路橋設計中應用方面理論知識的理解，這種教學方式顯著優于傳統的科技研發人員沉溺于埋頭開發工作中，而忽視指導施工人員的效果要好得多，能夠顯著提升路橋工程設計人員對BIM技術在路橋設計環節和施工環節方面中應用知識的理解力與運用能力，有效提升全體設計人員和施工人員運用BIM技術的能力。

結束語

BIM技術的應用，使我國橋梁設計得到巨大提升的同時還存在BIM相關技術應用不成熟的現象，所以要加強技術方面的實踐應用，使BIM技術在橋梁施工和設計中發揮的作用越來越明顯。

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