卫超
武汉市政工程设计研究院有限责任公司 湖北省武汉市 430023
摘要：在桥梁设计中，使用BIM技术可以对整个工程项目进行模拟分析，可以有效的消除桥梁设计阶段的缺陷，以保证后续施工可以顺利的进行。当前我国桥梁工程设计中应用BIM技术还处于起步阶段，应该加强研发和应用，促使BIM的更广泛的应用，服务桥梁工程建设。
关键词：BIM 技术; 公路桥梁; 设计; 应用
引言
为了提高桥梁设计工作的质量和效率，目前许多设计单位利用BIM技术对桥梁工程整体设计进行模拟，直观展现三维桥梁结构，为桥梁工程建设提供更好的技术支撑。基于此，本文介绍了BIM技术的优势和应用特点，结合实例分析了桥梁工程设计中BIM技术的应用。
1、BIM技术基本概述
BIM技术即建筑信息化模型技术，主要是采用三位数字建模技术，对建筑物体构建可视化3D数字模型，然后围绕建筑主体结构及道路桥梁主要节点进行三维动态设计及仿真模拟，进而使工程及建筑桥梁等能够在可视化、系统化及模块化下实现预期设计目标。在国家倡导建造智慧型城市的背景之下，道路桥梁设计及施工需要在理念上有所革新，赋予道路桥梁设计信息化特征，而BIM技术则有效满足了这一需求。在具体应用上，BIM技术在三维模型中将主项及分项工程的设计周期、进度安排、技术参数等信息融入其中，针对道路桥梁项目，在模型构建前的绘图环节，结合CAD软件的使用，使道路桥梁设计细节更加精细。在BIM技术应用到道路桥梁设计中时，首先要明确道路桥梁BIM三维模型各构成要素，主要要素如下：桥梁、道路、路桥附属物、地面模型、隧道、地形地貌、房屋建筑等。这些要素先通过实体测绘，然后将要素导入到系统中，使用分割法及归并法进行要素的单独建模，最后整合拼接成为完整模型系统。
2、BIM技术发展现状
发达国家的桥梁设计中，BIM技术应用的普遍性比较长，投入研究的力量也比较大，逐步的实现了自动化的建设，也取得了很多先进的效果。但是对于我国的桥梁工程来说，对于BIM技术的研发还处在初期阶段，应用不够深入，还需要不断的拓展其功能。目前我国的BIM技术成为桥梁工程领域中的核心技术，虽然经过长期的发展取得了一定的成果，但是和发达国家还存在着明显的差距，很多人员对于知识的理解仅限于理论阶段，没有充分的实践经验。因此，应该加强该技术的研发，并且扩大应用范围，积极促进桥梁领域的发展。
3、BIM技术的优势和应用特点
BIM技术的优势和应用特点具体体现在以下方面：（1）参数化。在应用BIM技术的过程中，根据参数化要点做好建模工作，确保各项信息衔接操作的有效性，在一次创建后可以进行重复使用，在某一过程遇到问题的情况下，只需要对部分内容进行修改，就能够做好智能化联动操作。（2）可视化。在桥梁工程运行过程中，BIM技术能够对全过程进行可视化操作，操作要点主要体现在桥梁梁体内部结构、施工方案、具体施工技术等方面。（3）节省成本。BIM技术的有效应用，可以满足施工设计方案要求，在施工操作过程中准确控制成本，并建立完善的运算体系，估算所需成本，确保资源配置的合理性。（4）加快工程进度。BIM技术的应用根据施工方案要求，有效调整施工进度，确保项目进行的协调性。
4、BIM技术在桥梁设计中的具体应用
4.1建立桥梁工程BIM模型
建模是BIM应用的前提，利用桥梁的几何设计基础的数据及地形，构建出信息化的标准断面、道路、道路桥梁隧道等构件，之后以卫星、航空影像（GPS、GIS）支持，对影响模型进行贴图处理，提高数字模型真实性，营造虚拟化空间。采用BIM信息软件，可高效制作出桥梁空间模型。利用桥梁施工图纸，相关参数，结合管线资料，可以构建出桥梁结构与管线的关系，指导桥梁设计与施工。
4.2桥梁设计合理性分析与冲突检查
从目前的实际情况分析，在桥梁工程的设计中，应用BIM技术最为明显的一个优势就是进行设计校核、碰撞检测和工程量计算。在建模环节，利用BIM技术能够及时的发现设计方案中缺陷的和不足，特别是桥梁总体设计阶段，可以根据BIM模型与地形、管线的关系，适时的调整桥梁墩台的布置，优化桥梁设计，减少施工阶段的变更。
另外，可以利用BIM模板自动生成材料清单，与原设计方案进行对比分析，能够发现工程量清单中是否存在错误的问题。BIM技术应用到桥梁的设计中，可以进行设计方案的冲突碰撞检测，这是传统设计方式所不具备的一个缺陷，此时设计人员可以根据需要分析二维平面图纸，然后进行全面的论证和分析，以便于掌握工程的具体情况，消除设计方案存在的缺陷和问题。如果没有及时进行检测，会导致设计方案有着明显的缺陷，造成后续施工难以顺利的进行，也会给企业造成巨大的经济损失。因此，桥梁设计中应用BIM技术来进行冲突检测，技术的整合模型数据信息，避免出现严重的设计缺陷。
以武汉市光谷大道南延（三环线-外环线）工程为例，根据BIM模型，结合管线资料，显示出GN125桥墩基础与管线的相互关系，利用BIM模型，可以高效指导设计和施工，在设计阶段对管线进行有效避让，并供施工参考，采取有效的施工措施，保证管线安全。
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图1 BIM模型示意桥墩承台与管线冲突
4.3管理优化
BIM技术是桥梁工程设计中的关键，也是桥梁建设的基础环节。通过应用BIM技术进行桥梁设计可以建立完善的桥梁全寿命模型。因此，施工人员需要深入分析桥梁工程实际情况，获取施工准备、设计过程中的信息、数据，利用BIM技术表达桥梁工程信息，利用模型对桥梁工程的作业区间进行优化，确保资源配置的合理性，将各项资源应用到后期施工、养护工作中，确保桥梁工程建设的有效性。
4.4工程量统计
传统桥梁设计主要是CAD软件或者造价软件来进行工程量的计算，不仅工作量巨大、工作时间比较长，同时也会导致很多的数据计算错误，严重影响工程的正常施工，也会带来较大的经济损失。在桥梁设计中，建立桥梁的模型之后，可以通过BIM技术进行工程量数据的准确计算。在BIM模型之下进行工程各项信息的全面分析和掌握，然后通过读取的信息来计算出工程量数据，然后以工作人员所需要的方式展示出来。桥梁工程建设焊接，如果对于有些模型做出了必要的调整，其相应对材料信息会发生改变，确保各项数据也会发生变动，以保证数据精确度。因此，对于桥梁工程的成本预算来说，计算方式要按照要求进行工程量的计算，然后将材料统计和定额实现完美结合，消除不规范的问题，保证各项数据达到要求。
5、结束语
随着我国桥梁事业的逐步发展和进步，BIM技术应用逐步被业内所重视，应用范围非常广泛，也取得了非常好的效果。在桥梁工程中应用BIM技术，能够全面提升设计方案的水平，并且及时的发现设计的缺陷以改正，以更好的促进桥梁工程整体水平的提升，满足现代化交通的运行需要，实现人类社会的可持续发展。
参考文献
[1]万云华.桥梁工程设计BIM技术应用探索[J].居舍,2019(26):56.
[2]周柳雯妮.研究BIM技术在桥梁工程设计阶段的运用[J].黑龙江交通科技,2019,42(08):120-121.
[3]马斌.BIM技术在公路桥梁设计中的应用浅析[J].四川水泥,2019(08):54.
[4]赵生群.BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用[J].四川水泥,2019(08):70.
[5]黄柱.基于BIM在桥梁工程设计与施工中的应用分析[J].绿色环保建材,2019(07):90+92.