BIM 技術在橋梁設計階段的應用探討

潘宇

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司橋梁設計研究院，湖北 黃岡 435500）

在現階段我國橋梁工程項目建設中，因為面臨著更高的建設要求，橋梁結構也更為復雜，在承載能力以及耐久性方面同樣也需要得到良好保障，如此也就必然需要重點圍繞橋梁工程項目建設全過程進行嚴格把關。從橋梁工程項目設計階段來看，如果設計方案不合理，存在著較多的隱患和缺陷，必然也就會影響后續橋梁工程項目整體施工效果，切實提升橋梁工程設計水平極為必要。BIM 技術作為當前工程行業中至關重要的新型技術手段，確實在多個方面發揮著積極作用，將其應用到橋梁工程項目中，必然也可以更好地優化設計方案。

1 BIM 技術概述

建筑信息模型（Building Information Modeling）簡稱BIM，該技術在現階段我國工程行業中的應用越來越常見，也得到了高度認可，自2002年提出至今，確實在多個領域發揮出了重要作用。基于BIM 技術在工程項目中的實際應用來看，其最突出的特點就是構建三維立體模型，進而借助這一虛擬化模型實現對整個工程項目的優化支持，在建設工程項目實際施工中能夠表現出更強的指導效果，在降低工程項目負責人工作壓力的同時，也有助于提升整體建設水平。在BIM 技術的實際應用中，為了更好地實現三維立體模型的構建和應用，最關鍵的是確保相關信息資料的充分準備，尤其是對于工程項目中涉及的所有構件，都需要準確掌握其幾何信息以及屬性信息，進而才能夠有效進行整體模型的優化構建。從工程項目中BIM 技術作用表現上來看，其不僅僅可以在規劃設計環節中發揮較理想的指導作用，往往還能夠較好地服務于全過程的優化管控，積極協助項目管理人員完成工程建設任務。

2 BIM 技術在橋梁設計中的應用優勢

基于當前橋梁工程項目設計工作的開展而言，因為其往往涉及大量構件，結構體系設計難度較大，任何一點細微偏差都可能導致整個橋梁結構不夠可靠，由此形成嚴重隱患，進而對設計人員提出了更高要求。在橋梁設計中，恰當引入運用BIM 技術也就成為比較重要的方式和手段，BIM 技術的應用往往可以表現出明顯優勢，具體如下。

（1）BIM 技術在橋梁工程項目設計中的應用具備可視化特點，進而也就能明顯降低設計人員的工作壓力，促使設計人員可以在虛擬化的三維立體信息模型上進行設計處理，對于各個信息資料的應用同樣也更為高效有序。在BIM 技術的應用下，往往還可以呈現出不同顏色以及大小的各個橋梁工程構件，以此不斷提升橋梁工程結構設計水平，避免了因為設計視覺呈現效果不佳帶來的設計隱患，明顯優于傳統二維平面設計方式。

（2）BIM 技術在橋梁工程項目設計中的應用還能夠表現出較強的計算分析能力，在面臨當前越來越復雜的橋梁工程項目結構體系時，設計人員需要計算分析的內容往往也更為繁雜，進而也就極有可能導致一些錯亂偏差問題出現。但是，在BIM 技術的應用下，大量計算分析工作都可以自動化完成，尤其是在工程量統計以及相關造價管理工作開展中，都可以形成更高效的處理效果。

（3）BIM 技術在橋梁工程設計中的應用還具備明顯優化效果，能夠全方位優化設計方案，促使橋梁工程項目設計方案具備更強的可行性和協調性，盡可能規避各個設計隱患問題，降低后續施工中出現變更的概率。在BIM 技術的應用下，橋梁工程設計方案往往可以形成更理想的優化驗證，尤其是對于虛擬施工模塊的應用，更是可以較好實現對橋梁設計方案的優化審查，及時改進其中存在的缺陷和隱患，以此不斷優化提升設計水平。

3 BIM 技術在橋梁設計階段的應用

3.1 可行性分析階段的應用

在橋梁工程項目設計階段中，可行性分析是比較關鍵的一環，其決定著整個橋梁工程項目是否具備建設條件，對于其中可能存在的一些隱患問題能夠全方位分析，進而為后續橋梁工程項目的建設提供可靠支持。BIM 技術在橋梁工程項目可行性分析階段的應用價值突出，其可以在較為全面詳盡分析各個相關資料信息的基礎上，對橋梁工程項目的可行性進行綜合評判，進而確保后續規劃設計工作更具目的性。在BIM 技術的應用下，橋梁工程項目規劃設計人員可以根據獲取的大量數據信息資料，順利導入相應BIM 平臺，進而促使這些數據信息資料能夠得到準確分析評估，對于可能構建的橋梁結構體系進行預判，考慮多種橋梁結構方案的應用效果，對于完全不可行的項目進行恰當調整，確保后續建設經濟合理，避免過高預期帶來嚴重制約和影響。

3.2 施工圖設計階段的應用

橋梁工程項目設計階段中，BIM 技術的應用還具體表現在施工圖設計方面，這也是BIM 技術應用優勢較為明顯的環節。在以往橋梁工程項目設計中，往往采取二維平面設計方式，不僅僅明顯加大了設計人員的工作難度，也極容易出現錯亂問題，相應施工圖的應用價值受損。但是，在BIM 技術的應用下，設計人員可以充分依托強大的三維立體模型設計功能，更好地實現對整個橋梁工程項目的綜合處理，確保設計方案更全面詳盡，能夠兼顧到橋梁工程項目的各個方面，對于后續施工建設也可以形成良好的指導作用。在具體施工方案的擬定中，BIM 技術的應用可以更好的輔助相關人員進行橋梁工程項目的詳細分析，促使橋梁工程具備更強的可視化特點，進而輔助施工方案擬定人員進行深入綜合分析，隨之選擇最適宜合理的施工工法，確保后續施工操作能夠得到較為理想的指導。為了更好地優化后續橋梁工程項目施工效果，BIM 技術的應用還可以進行二維圖紙的優化輸出，根據不同施工需求，可以呈現出相應的二維平面圖紙，以此更好地指導后續施工操作。比如，在各個橋梁構件的應用上，BIM 技術的應用就可以直接導出其各項參數信息，促使其生產制造以及安裝更具目的性，規避該方面出現的明顯偏差問題。

3.3 方案優化階段的應用

對于橋梁工程設計中BIM 技術的應用而言，方案優化設計同樣也是比較關鍵的一環，可以更好地實現對后續施工操作的有效指導，避免因為設計中存在的問題和缺陷，影響最終橋梁工程項目建設效果。在橋梁工程設計方案的優化中，BIM 技術的應用可以關注到各個細節，對于橋梁工程項目設計方案進行綜合分析，以此更好地明確可能出現的設計隱患和漏洞，同時進行必要修改和完善。在傳統二維平面設計中，因為很多構件存在重疊和重合問題，進而難以進行優化分析，也很難形成良好施工驗證效果。但是，在BIM 技術的應用下，技術人員可以直接在BIM 模型中進行可視化分析，了解各個橋梁構件之間的關系是否恰當，對于各個構件的尺寸以及連接方式進行評判，避免出現嚴重偏差問題。在此基礎上，BIM 技術的應用還可以利用管線碰撞檢測程序，對于橋梁工程項目設計方案的各個方面進行綜合分析，有助于及時發現異常問題，并且利用自動化分析程序進行改進和優化，最終在虛擬化安裝施工模型中進行更好的優化完善。

3.4 工程量統計分析階段的應用

橋梁工程設計階段，BIM 技術的應用不僅僅可以較好地實現整體方案的優化控制，還能夠在一些統計分析任務中發揮積極作用，比如，工程量的統計分析就可以借助BIM技術完成，確保工程量的計算更為準確高效，降低了設計人員面臨的較高工作難度。在BIM 技術的應用下，設計人員往往可以借助于相應模型中的計算分析模塊，根據完成的橋梁工程設計方案，全方位計算該方案施工建設所需要的工程量，不需要設計人員進行繁雜的計算分析。此外，對于橋梁工程設計方案的用鋼量以及其他構件使用量，都可以借助BIM 技術進行統計分析，以此更好地指導后續橋梁工程項目施工建設。

4 結語

綜上所述，當前橋梁工程項目規劃設計難度更大，需要處理的構件往往更多，很容易在設計中出現偏差問題，難以形成理想的設計效果。BIM 技術的引入和應用是比較重要的手段，設計人員可以借助BIM 技術更好地完成相應橋梁工程設計任務，在降低自身工作量的同時，有效提升設計效率以及設計準確度，值得推廣運用。