卢静
中国华西工程设计建设有限公司,四川 成都 610031
摘要:近年来,社会更加多元化,人民的经济也在稳步上升中,城市化速度的加快,人们也不用为了解决温饱问题而奔波,人们的物质生活更加的多元化,于是,大家对市政道路桥梁的要求也越来越高,这在一定程度上促进了道路桥梁行业的发展,因此道路桥梁行业受到许多人的广泛关注,这就需要做好市政道路桥梁设计管理工作。本文提出市政道路桥梁设计中BIM技术具体应用中应当注意的地方,从而可以最大化实现BIM技术在市政道路桥梁设计管理模式中的作用。
关键词:BIM技术;市政道路桥梁;设计管理;应用
中图分类号:U442 文献标识码:A
1 引言
BIM技术已经成为建设工程领域的关键技术手段,行业企业也在不断探索BIM技术的具体应用,早期BIM技术还属于道桥行业的专利,随着技术进步,BIM技术已经延伸到建设工程的各行各业,在城市道桥设计当中,BIM技术也得到了广泛推广和应用。
2 道桥工程特点分析
道桥工程分城市道路系统和桥梁系统,城市道路的平面线位需严格遵循城市的总体路网规划,但其他附属工程复杂,需考虑沿线交叉口、非机动车、行人、两侧道桥物以及地下管线等,主要设计难点是兼顾道路横断面、平面以及纵断面设计的同时考虑沿线交叉口功能、路基路面设计、沿线桥涵的设计、景观绿化、交通安全、监控、给排水以及地下管线的铺设等多个专业;公路的选线考虑因素有地理位置、社会情况、自然条件和工程的难易等,主要设计难点在于线路选取是否为最佳位置。道桥设计过程中的每一个专业、每一个指标都有严格的规范,各专业之间相互限制、约束,须相互协调。在市政项目设计过程中交叉节点是设计难点,也是方案的关键。交叉节点分为平面交叉和立体交叉,平面交叉设计的重点是交叉口尺寸,立体交叉的设计牵扯因素较多,形式较多,在空间存在交叉,设计难度较大,需要考虑的专业也较多。其中最关键的步骤在于立交选型,BIM技术可以帮助搭建空间结构,进行空间分析,实现专业自身和与其他专业的衔接自查,包含专业较多、精度较高,深度探索方案实施的可行性,定量分析方案各项指标,有助于设计人员定性分析方案的优缺点,对于选出最佳方案很有帮助。
3 BIM技术在道路桥梁设计中的应用
3.1 基于BIM技术的协同设计平台搭建
运用BIM技术建立施工环境的全模拟,建立可完全反映现实的虚拟3D模型,需要用到多种当下最先进的测绘技术,如激光扫描技术、航测遥感技术。从事专业桥梁设计的工作人员可以通过BIM技术对桥梁工程方案进行建模。使用自主研发的BIM建模软件,首先,通过对施工环境进行科学勘察,对模型进行初步框架设计;其次,再利用设计方案中的各项数据对此模型进行操作,最后,在多个协同平台的共同努力下,将具有初步轮廓的BIM模型与环境相融,得到了有着完整大环境的3D模型。模型建立后,需要桥梁设计建设行业的专业人士,通过模型对整体施工方案进行评估,通过多方面的认证来确认设计方案的切实可行,要保证在进行各个环节的设计校核时,各设计专业的数据保持同步,避免因信息不同步而带来的校核错误。还要结合BIM技术,在经过专业人员的认真校核之后,再进行下一步的操作。
3.2 协调水、电、暖管线
城市道桥设计中一个比较大的难点是地下管线的协调问题,需要基于BIM构建相应的管线模型,并整合为一体。
为了确保管线布置科学合理,必须要进行碰撞检测,一般采取多专业综合碰撞检测(注意,各专业构建好模型后,需要各自完成各自专业模型的碰撞检测),暖通、水电、道路、结构等各专业要协同进行综合碰撞检测,但是一个完整的城市道路模型实体数量庞大,排布复杂,如果一次全部碰撞检测,可能需要超级计算机来进行,一般计算机可能会非常慢,因此为了提高效率,一般要求在完成功能前提下,尽量减少显示实体的数量,进而快速得到碰撞检测结果,然后根据碰撞检测结果去优化水、电、暖管线布置方案,确保最优。
3.3 可视化技术交底
在进行技术交底时,BIM技术的作用再一次得到了体现。在过去,方案设计人员同工程建设者进行技术交底时,仅是通过语言或图纸对一个想象中的桥梁进行描述,一旦描述语言或理解方面有了偏差,则难免会给工程的顺利实施带来困难,这也是行业内普遍出现的问题。但是,在进行技术交底沟通时,合理地运用BIM技术,可以对施工过程中的关键环节或其他施工复杂点进行模拟,使干燥的语言变为生动的模型体现,更加直观和易于了解,并在施工过程中把需要注意的地方做出标识,整个施工过程一目了然。除此以外,还可以通过BIM技术建立相应的信息库,将施工关键点和关键的施工方法都详细录入,作为日后进行公路桥梁方案设计时的对比库。
3.4 三维设计
BIM在道桥设计中的应用,最关键的就是建立道路模型,一般包含如下几个关键要素。其一,地形地质模型,地形模型是一个可见的包含地面模型、道路模型、桥梁模型、隧道模型、地下管线等模型的一个综合模型。在选线当中基于GIS系统,确定具体路线后,按照电子地图,地下管线设计资料,竣工图等,以及实测结果设计一个概略模型,其中涵盖地质条件,地下管线情况,周边道桥情况等。引入地形影响,作为模型的表面纹理,叠加至地形图,由此呈现较为真实的一个道路周边地形地质情况的三维场景。在场景中添加道路模型,而道路模型应当细化为道路路线、桥梁(如高架)、隧道、立交以及附属设施,分别建立各自的子模型,然后依据选线情况确定模型在场景中的具体位置,并拼合为一个完整的道路模型,并赋予模型具体的物理参数,包括平纵横参数,路基、护栏、中间带、绿化带等参数。道路模型完成后,应由景观设计专业,结合模型进行景观设计,采取可视化方法,在原有模型上添加各类景观模型,保证景观与道路协调。
3.5 随时检验并改善设计过程
在道桥设计管理模式中应用BIM技术,可以有效监测项目管理是否具有合理化目管理是否具有实用性,并可以改善施工过程,使得施工更加标准化。项目管理在整个的道桥施工中都起着不可忽视的作用,不合格的项目管理对于道桥的施工而言,危害极大,所以,在施工前就必须先检查项目管理的实用价值,并决定是否使用这个项目管理,传统的信息处理手段使得之前的道桥项目在进行项目管理时非常的繁琐,而这个新出的BIM技术区能够很好的解决这个问题,同时还可以避免由于技术方面带来的不必要的问题。比如,将BIM技术与道桥项目管理相结合技术与道桥项目管理相结合,可以有效的避免一些技术矛盾的发生免一些技术矛盾的发生,可以使得通过专业数据分析得出是否可以将BIM技术与道桥项目管理结合在一起。
4 结束语
城市道桥设计,应用BIM技术还处在比较初级的阶段,在道路精细化设计方面还存在一些短板,容易形成木桶效应,因此有必要进一步思考如何将BIM技术的协同设计优势发挥出来,进而提高城市道桥设计质量与效率。
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