BIM技術在公路橋梁設計中的應用

王岳

摘要：近些年來，隨著我國社會經濟的不斷發展，公路橋梁建設工程逐漸增多，為人們出行帶來了方便，而在公路橋梁建設過 程中最為重要的一個環節就是設計，合理、科學的設計直接影響著整體建設質量及使用年限。基于此，本文主要圍繞 BIM 技術在 公路橋梁設計中的應用進行了分析，以期能夠進一步促進公路橋梁建設的發展，延長其使用壽命。

關鍵詞：BIM;公路工程;橋梁工程

引言：BIM 技術自 2002 年由 Autodesk 公司提出以來， 經過十余年的發展，先后應用于建筑、機械等行業，并 取得了一系列的成果。 其全生命周期的信息傳遞理 念和可視化解決復雜空間位置關系等優勢在工程建 設的各個領域突顯出來。 相比于建筑、機械等行業小 范圍結構復雜的特征， 公路行業具備狹長帶狀的特 點，因而 BIM 技術的應用起步較晚，但經過近幾年的探索與嘗試，已經在公路橋梁設計中有所應用

正文：一、BIM 技術的優勢

BIM 技術在不斷發展，諸如美國，英國等發達國家有著各自的 理解和定義，相應的發展中國家也結合本國國情不斷探索 BIM 真 正的內涵。但是最終的 BIM 的應用精髓不謀而合，總結如下：

1.1、三維可視化

三維可視化是 BIM 最為基本的特征之一，整個項目以一種虛 擬建造的方式將所有的構件建成三維實體，這些實體呈現出 1：1 的 仿真效果，所看到的即為按照當前圖紙建成的模樣，真實貼切。各 項目參與方可以通過三維模型預先確認和判斷成果，整體形象直觀。

1.2、數字化

信息 BIM 的另一個特點就是信息數字化，所有的信息始終保 持統一、準確、及時。且模型信息應具備以下特點：①完備性，即 模型所攜帶的信息應當包含 3D 幾何信息，工程信息，以及工程對 象之間的邏輯關系等全部信息;②關聯性，即模型中某個對象發生 改變，與之相關的信息均發生改變;③一致性，即全壽命周期中的

同一信息只需輸入一次，無需多次重復操作。

1.3、協同管理

針對于整個項目而言，可以有效的組織各參與方協同工作。工 程各方可以在統一的平臺上實現信息的共享，減少彼此之間的溝通 困難，極大提高解決問題的效率;同時信息的高度透明化促使工程 各方相互監督，利于管理。例如設計階段實現不同的專業之間的協 同，防止設計過程中的錯漏補缺;施工階段實現各參建方信息的共 享，高效協調和推進工作。 BIM 技術是二維 CAD 時代衍生出來的產物，之所以可以超越 CAD，證明其所產生的價值是傳統 CAD 所代替不了的，具體體現 在以下幾個方面：（1）實現全壽命周期不同階段、不同項目參與方、 不同專業之間的信息共享，高效協同，不斷地提高管理效率。（2） 項目主體實現在建項目的可預測與可控制。例如支持安全、經濟、 耗能、環境等方面的分析模擬，達到全方位把控項目 ， 進而實現質 量效益雙贏。（3）BIM 技術可以實現建管養一體化，貫穿設計、施工、 運維各個階段，促進行業生產方式的轉變。（4）BIM 技術支持行 業產業鏈的貫通，連接項目全壽命周期各階段的數據、過程和資源， 為工業化發展提供保障。（5）項目主體積累的各種數據最終形成 大數據，為設計、施工、運維、檢測和狀態評估提供數據支持并指

導各工作高效的進行。

BIM 技術在道路橋梁設計中的應用

2.1 通過 BIM 技術建立施工模型

BIM 技術主要是利用 Autodesk Revit 軟件來進行道路、橋梁 模型設計，以建筑橋梁為例，在進行橋梁建筑模型設計時，首先需要依據二維圖紙進行軟件調用，從而通過軟件的功能實現 基礎族庫，然后可以將橋梁建筑的相關數據輸入到軟件中，從 而形成基礎模型。針對基礎模型我們可以從平面視角和里面視 角分別進行模型檢驗，從而獲得三維模型。當已經設計完成的 族庫進行軟件導入以及位置調整，從而可以形成橋梁建筑的整 體模型。

2.2 通過 BIM 技術計算工程量

在通過 BIM 技術進行道路、橋梁模型設計時，將相關數據 信息進行輸入，計算機軟件可以對相關信息進行自動分析，從 而能夠計算出整個建筑工程的工程量，避免因為人為計算的失 誤，導致計算誤差，從而影響工程施工計劃。

2.3 通過 BIM 技術進行進度管理

通過 BIM 技術中的 3D 虛擬技術可以進行道路、橋梁施工 中的模擬仿真，從而可以計算出正常施工的工作進度，作為施 工進度標準來進行檢查。BIM 技術還可以創建 4D 信息模型施工 管理系統，從而能夠對施工工程中的工作人員、運輸材料以及 機械設備等進場時間進行監督，從而能夠對施工進度進行管理。

2.4 通過 BIM 技術進行安全數據信息管理

在道路、橋梁建筑施工過程中，可以通過 BIM 技術將安全 數據信息系統與建筑施工中的相關數據進行整合，從而能夠提 供相關的安全信息，并制定安全的施工方案，對施工過程進行模擬，保證施工安全，進而實現對安全數據信息進行管理功能。

、BIM 技術在公路橋梁設計中的實踐分析

3.1、可視化 3D 模型的建立

在傳統的工程管理模式中，信息傳遞不夠及時，管理過程較為 繁瑣，而基于 BIM 技術的結構模型，能夠更直觀的展示橋梁結構 信息，提高了工程管理效率。 技術人員通過 BIM 模型的演示，在鋼筋加工、鋼筋綁扎、模板安裝之前對現場管理人員及工人進行交底，其高精度的三維電子 模型提高了施工人員對橋梁結構的信息接收效果，更有利于減少在交底過程中的信息損耗和缺失。

3.2、橋梁構件空間位置碰撞檢查

在傳統設計圖紙中，未考慮到鋼筋體積，在橋梁施工過程中經 常出現主筋與預埋鋼筋位置沖突，預埋件與鋼筋位置沖突的情況， 給施工帶來了很大的麻煩，甚者影響到橋梁結構質量。通過 BIM 技術，我們可以對橋梁結構構件的空間位置進行沖突檢查，提前發 現鋼筋與預埋件、預應力等之間的空間碰撞，在施工之前作出對應

的調整，對于硬性的位置碰撞，提前聯系業主和設計方進行變更， 減少因構件位置沖突引發的返工問題。

總結

綜上所述，BIM 技術是一種建筑信息模型設計技術，通過 對道路、橋梁等建筑工程進行三維模型設計，有利于對整個工 程的可視化研究。可以從模型中計算工程量，并且能夠核算施 工材料成本等相關信息，從而能降低施工成本，優化施工方案， 還可以進行建筑施工過程中的進度管理和安全數據信息管理。 旨在為我國乃至全世界的道路橋梁建筑施工工程事業做出貢獻。

參考文獻 ：

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