BIM在道路桥梁设计中的优化运用 徐怀珍

发表时间:2020/6/12   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:徐怀珍
[导读] 摘要:在新时期背景下,路桥设计的优化创新成为大势所趋,这将要求设计者坚持与时俱进的原则,树立先进的设计思想,对整体设计模式进行优化,灵活运用BIM技术为路桥设计提供充足的技术支持,延长路桥工程的使用寿命,使工程质量得到进一步提升。
        聊城市公路勘测设计院  山东省聊城市  252000
        摘要:在新时期背景下,路桥设计的优化创新成为大势所趋,这将要求设计者坚持与时俱进的原则,树立先进的设计思想,对整体设计模式进行优化,灵活运用BIM技术为路桥设计提供充足的技术支持,延长路桥工程的使用寿命,使工程质量得到进一步提升。
        关键词:BIM;道路桥梁设计;优化运用
        1BIM技术概述
        BIM技术可以在数字技术的支持下构建道路桥梁的结构模型,进行道路桥梁结构各个节点的动态设计和分析,进而实现模块化、系统化以及精细化的方案设计,并且使设计成果可视化。因此,通过BIM技术,可以实现市政道路桥梁项目建设的信息化以及智能化发展。
        在BIM技术的支持下,可以对桥梁项目的设计模式、进度以及成本等内容进行分析与控制,进而充分了解项目的具体状况,使设计人员根据实际状况进行调整,提高方案设计的合理性。
        同时,在BIM技术的支持下,道路桥梁设计不仅改变了传统的设计方式与手段,并且做到了业务以及流程的创新发展,实现了整个工程项目的精细化和协调化管理,有效提升了工程质量。
        2BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用
        2.1构建模型并进行精确计算
        在桥梁的设计阶段使用BIM技术,能够真正将设计工作落实到位,让工程的进度以及质量控制工作都能顺利进行。在以往传统的设计方式中,各个专业的设计人员之间少有沟通,都是采取分散的模式来开展工作,这种现象会影响专业之间的工作协调性,对于一些问题处理不当就容易导致矛盾。另外,在设计中的一些细节倘若处理的不够恰当,等到了施工时这些问题就会让设计面临着更改的可能,从而也增加了成本。但是在BIM的技术支持下,提倡的就是协同工作,各设计人员在一个平台开展信息的共享与交流,这就改善了传统的模式,提升了工作的效率,并将许多问题在尚未发生冲突之前就解决了,从长远来看,这也是帮助节省工程造价成本的方式之一。
        BIM技术不仅仅实现了对桥梁建筑模型的快速构建,同时还对桥梁工程的局部模型以及整体模型进行计算。在进行局部计算时对建模的结果进行利用,并且可以提取图形数据等信息,让整体的计算更为精准、高效。在对整体进行计算中,会对桥梁的结构进行简化,并且增加桥梁的互联性,提高数据信息的传递效率,减少计算耗费的时间,大大提高工作效率。
        2.2拟定并优化施工方案
        BIM技术的可视化设计能够将桥梁工程对应的信息模型进行详细构建,并且能够在这个基础上,将桥梁工程的施工方案进行拟定,然后借助BIM技术将整个过程展示出来,并且通过模拟的运行来对整体结构的安全及适用性进行分析。通过对三维模型的操作,增强施工模拟的直观性和动态性,将整体的施工进度以直观的形式呈现出来。可以在模拟中表现各种不同的施工方案,通过表现再来区分各种方案间的差异性。同时还可以将BIM的模型数据导出到智能设备中,让设计人员和施工人员通过远程查看来进行直接的交流与沟通,这样就可以合理的选择并修改施工方案,增强资源分配的协调性,做好成本控制,实现施工方案的优化,促进桥梁施工的效率,提高整体的施工质量。
        2.3对出图模板进行设置并且创建施工图
        当桥梁设计图设计好后需要将施工图纸交付予施工单位。倘若是传统的2D技术,在很多的重叠位置难以全面展现出来,但是应用BIM技术则可以对于桥梁的几何特征全部进行精准的立体展示,并且避免了用2D设计图纸上的表达障碍,能够更为精准的表达出桥梁构造中比较复杂的内容,同时能够对于出图模板每一个细节都进行设置,从而实现施工图纸的有效输出。


        2.4地下管线综合设计
        管线综合设计就是在道路桥梁区域中不同专业工程平面位置以及竖向高程之间协调的工作内容。在市政道路桥梁设计阶段,要综合分析各项信息资料,规划管线的具体走向、种类以及管径参数,优化各项参数内容,然后通过BIM技术建立管线分布的静态模型。完成建模后,要做好碰撞检测分析,根据碰撞检测的结果整理报告内容。通过BIM技术进行综合调控,确定管道的具体尺寸,进而为施工提供参考与支持。
        3.4统计工程量
        在以往的桥梁设计中一般都是运用人工的方式来借助CAD统计工程量,或者对造价软件进行运用。但是这两种方式会耗费大量的人力物力,而且还经常出现错误。但是在桥梁设计中借用BIM技术构建桥梁模型,并且在这个基础上同时读取各构件相关的数据信息就能够统计工程量。统计好后会用表格的形式来将工程量展现出来。在设计中倘若需要对部分的模型进行调整,则可以根据相关的数量结合定额情况,BIM系统就会自动遵循相应的规范处理相关的数据,同时这部分的各材料的数据也会用表格的形式表现出来,这样就能够准确计算成本预算。
        3路桥工程中BIM技术的优化运用
        3.1在数据支持中的应用
        在路桥设计工作中,应按照实际设计需求,将BIM技术应用到数据支持之中,在整体数据基础上,提高路桥设计实效性。在具体应用过程中,首先要意识到路桥工程设计的潜在问题,如工程量变化较大等等。对此,可利用BIM技术对工程量数据进行统计和评估,将二维图纸转变为三维立体模型,使设计者能够清楚看到各个构件间的联系,提高设计合理性,利用虚拟仿真技术为工程设计提供数据支持,便于设计工作的开展,使工程整体设计效果得到显著提升。
        3.2在施工现场分析中的应用
        在路桥工程设计阶段,将虚拟技术应用其中有助于设计优化,帮助设计人员更好的了解施工现场实际情况,包括地理条件、地质情况等等,并有针对性的进行现场分析,结合实际情况调整设计思路,增强设计可行性与合理性,使工程设计成本得到有效控制。将BIM技术应用到工程现场分析中,可及时发现现场施工存在的问题,有效降低返工和工程变更的概率,促进项目集约化管理的落实。对于出现工程变更的情况,可及时设计相应的方案,为工程设计的良好开展提供技术支持。在项目组织协调方面,设计者也可利用BIM技术了解更多信息,为路桥设计方面的物料运输、机械运送进行合理安排,通过统筹规划加快施工进度,降低施工风险,使项目设计质量得到极大增强。
        3.3在路桥科技研发中的应用
        在路桥工程设计中,BIM技术不但在设计阶段得以应用,在科研方面也具有重要作用,将该项技术应用到科技研发中,有助于研发工作健康高效开展。对此,在路桥三维建模、中心线、横断面与地形图设计等多个方面,均可引入BIM技术,实现对各个设计要点的优化,使整体设计质量再创新高。当前,BIM技术在路桥设计工程中得到广泛应用,根据工程案例可知,常规桥梁结构与其他建筑物相比更加复杂,对工程质量提出更高要求,BIM技术面临的挑战也随之增加。在实际应用中,还应做好设计人员的培训教育工作,为设计师提供科学专业的技术指导,使其具备高超的BIM技术应用能力,提高科研工作实效性。例如,BIM技术在地形图研发中应用,可为路桥工程的各项工作开展提供便利,获得良好的施工效果,同时还为设计工作的持续优化提供有力条件。
        总之,市政道路桥梁是城市基础建设项目,保障了城市交通通畅,也为人们的出行提供了极大的便利。通过BIM技术进行市政道路桥梁设计分析,可以利用信息化的方式进行三维模型构建,实现一体化的管理以及道路桥梁结构、设备以及管线的模型同步管理,从根本上提升了市政道路桥梁工程的设计质量,为城市建设发展提供了技术支持。
        参考文献
        [1]张茜茜.BIM应用于市政桥梁设计的研究和实践[J].科学技术创新, 2019(20):122-123.
        [2]周群,黄莹,荣浩,鲜秋适.基于BIM技术的装配式市政桥梁设计管理研究[J].西部交通科技,2019(6):102-107.
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