BIM技術(shù)在橋梁工程方面的運(yùn)用

1、BIM技術(shù)在橋梁工程方面的運(yùn)用摘要：BIM技術(shù)是根據(jù)施工的具體情況，通過(guò)三維數(shù)字技術(shù)建立起的建筑信息模型，并且通過(guò)交互技術(shù)來(lái)進(jìn)行信息的儲(chǔ)存、交換以及使用。BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)數(shù)字技術(shù)對(duì)建筑物信息的精確展現(xiàn)，并且能充分體現(xiàn)建筑物的功能和性質(zhì)。BIM技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展下不斷地進(jìn)行技術(shù)方面的更新，從而能夠應(yīng)用在更加廣闊的領(lǐng)域，并且有了更加強(qiáng)大和全面的功能，能夠不斷提高我國(guó)的建筑工程質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)。文章探討了BIM技術(shù)在橋梁工程方面的應(yīng)用和發(fā)展，對(duì)BIM技術(shù)在其中的具體技術(shù)展開(kāi)了分析，并列舉了某橋梁工程的例子，希望能夠?yàn)槲覈?guó)BIM技術(shù)的發(fā)展起到一定的作用。關(guān)鍵詞：橋梁工程；BIM技

2、術(shù)；施工階段；數(shù)據(jù)管理BIM的實(shí)際含義為通過(guò)三維數(shù)字技術(shù)建立起來(lái)的建筑信息模型，這項(xiàng)技術(shù)起源于美國(guó)，美國(guó)將其作用定義為通過(guò)建設(shè)物理項(xiàng)目，從而決定建筑物的功能特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)建筑工程之間的信息共享，縮短建筑項(xiàng)目的周期，為建筑工程提供必要的決策依據(jù)。在建筑工程的不同階段，可以實(shí)現(xiàn)信息資源的共享，同時(shí)展開(kāi)協(xié)同作業(yè)。BIM技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展下發(fā)展起來(lái)的，擁有全新的建筑信息管理模式，并且廣泛應(yīng)用CAD技術(shù)，對(duì)建筑行業(yè)產(chǎn)生了重要的變革。BIM技術(shù)對(duì)建筑信息進(jìn)行了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳遞，方便了建筑行業(yè)之間的交流和溝通，同時(shí)促進(jìn)了建筑信息的全方面共享，使建筑信息化過(guò)程變得可能。1橋梁工程施工中BIM技術(shù)應(yīng)用

3、的具體特征1.1可視化通常情況下，建筑工程的施工建筑圖紙需要進(jìn)行從二維到三維的轉(zhuǎn)化，這個(gè)過(guò)程全憑工作人員的經(jīng)驗(yàn)在自己的腦海里完成。建筑圖紙的每個(gè)符號(hào)、圖形和線條都有特殊的含義，往往也只有經(jīng)驗(yàn)豐富的工程人員才能明白。在這種情況下，建筑信息的交流成了問(wèn)題，其他非行業(yè)工作人員無(wú)法對(duì)建筑信息進(jìn)行理解。通過(guò)BIM技術(shù)很好地解決了這一問(wèn)題，建筑工程的二維圖紙通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行了三維化的轉(zhuǎn)化，從而更加形象直觀地展現(xiàn)在其他需要的人員面前，并且能夠就需要進(jìn)行全方位的分析。通過(guò)BIM可視化的特征，促進(jìn)了建筑行業(yè)之間的交流和溝通，促進(jìn)了建筑行業(yè)的發(fā)展。1.2可優(yōu)化性我國(guó)建筑工程在施工過(guò)程中往往會(huì)尋找最優(yōu)的施工方案，

4、通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的變革，以及設(shè)計(jì)單位和施工單位之間的相互配合來(lái)完成施工方案的最優(yōu)化選擇。另外，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠在更大程度上進(jìn)行建筑工程的施工優(yōu)化，從原材料、管線以及能源節(jié)約各個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化，降低施工的成本，提高施工的質(zhì)量，從而更好地促進(jìn)施工企業(yè)的效益。2BIM技術(shù)在橋梁施工前期的實(shí)際應(yīng)用2.1在可行性研究階段的應(yīng)用在橋梁建設(shè)的開(kāi)始，建設(shè)單位需要對(duì)橋梁建設(shè)的場(chǎng)地選址、方案規(guī)劃、能源消耗等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的評(píng)估。第一步，用BIM軟件進(jìn)行快速橋梁模型搭建，并且能夠在數(shù)字信息中清楚地表現(xiàn)出橋梁的各方面信息，包括橋梁選址、施工方案以及整個(gè)橋梁的整體面貌。通過(guò)這種虛擬的表達(dá)，能夠方便地檢查橋梁建設(shè)過(guò)程中的漏

5、洞，從而判斷在建設(shè)過(guò)程中還有哪些需要改進(jìn)的地方，然后根據(jù)對(duì)三維模型的分析，制定輔助設(shè)計(jì)方案。BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)橋梁的全方位精細(xì)化信息展示，并且能夠?qū)ㄖ褂玫牟牧铣杀具M(jìn)行統(tǒng)計(jì)，方便施工過(guò)程的進(jìn)行。2.2在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用（1）設(shè)計(jì)優(yōu)化。在橋梁施工過(guò)程中，橋梁圖紙所表達(dá)的信息一定要全面，除了對(duì)建設(shè)橋梁必備的主要承載構(gòu)件的尺寸進(jìn)行分析和表達(dá)，對(duì)橋梁連接構(gòu)件、構(gòu)件橫截面等信息進(jìn)行詳盡的表達(dá)，還要注明在哪些地方安置附屬結(jié)構(gòu)，構(gòu)件的連接方法等信息，令施工圖紙盡量做到精確化。一般的橋梁工程項(xiàng)目都會(huì)面臨非常復(fù)雜的設(shè)計(jì)問(wèn)題，其需要考慮的內(nèi)容很多：橋梁包含很多構(gòu)件，而且構(gòu)件結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜；一般情況下為了方便施工，會(huì)

6、進(jìn)行構(gòu)件的預(yù)制，預(yù)制構(gòu)件的體積很龐大；橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜，僅僅通過(guò)二維的施工圖紙無(wú)法全面表現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的狀況，也不利于在施工過(guò)程中進(jìn)行管理。通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行三維優(yōu)化，就能夠解決以上問(wèn)題。（2）工程量統(tǒng)計(jì)。在以往的工程量統(tǒng)計(jì)過(guò)程中靠的是人工，面對(duì)如此龐大的工程量，人工難以保證統(tǒng)計(jì)的精確性，并且只能對(duì)復(fù)雜的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行近似處理。在橋梁工程中，一點(diǎn)微小的差距都會(huì)導(dǎo)致工程的失敗，進(jìn)而拖慢施工進(jìn)度。但是通過(guò)BIM技術(shù)能夠很好地對(duì)橋梁工程進(jìn)行計(jì)算，從而確保計(jì)算的精確性。（3）圖紙輸出。現(xiàn)代橋梁的發(fā)展已經(jīng)超出了實(shí)用的范圍，而是對(duì)其美化作用有更高的要求。通過(guò)以往的二維圖紙很難對(duì)橋梁的建筑美學(xué)設(shè)計(jì)起到幫助作用

7、。通過(guò)BIM技術(shù)把二維圖紙轉(zhuǎn)化為三維圖紙，能夠在很大程度上幫助橋梁工程進(jìn)行造型設(shè)計(jì)，從而使設(shè)計(jì)過(guò)程變得精確，在展現(xiàn)橋梁特性時(shí)不會(huì)存在障礙，能夠很好地表現(xiàn)復(fù)雜的造型。3在橋梁施工階段使用的實(shí)例某大橋全長(zhǎng)974m，其中主橋長(zhǎng)660m。橋型為三塔四跨矮塔斜拉，是目前國(guó)內(nèi)采用懸臂澆注法施工單箱梁體最寬的矮塔斜拉橋。工程總造價(jià)約4.04億元，計(jì)劃工期30個(gè)月。3.1數(shù)字信息化施工BIM技術(shù)的應(yīng)用，極大地提高了橋梁工程中的信息交流速度，加快了橋梁工程的建設(shè)效率。通過(guò)把橋梁工程的信息數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)了橋梁工程施工的信息化管理。在這種信息交流的情況下，橋梁的構(gòu)件可以在不同地區(qū)同時(shí)生產(chǎn)，加快了橋梁建設(shè)的效率。通過(guò)橋

8、梁建設(shè)的數(shù)字化，橋梁工程中的構(gòu)件加工也可以通過(guò)預(yù)制的方法來(lái)進(jìn)行工件加工。由于在以往的工件生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)施工環(huán)境的影響而造成構(gòu)件質(zhì)量不穩(wěn)定，通過(guò)BIM技術(shù)能夠提高構(gòu)件質(zhì)量的穩(wěn)定性，從而更好地控制橋梁施工過(guò)程的工期。BIM技術(shù)的使用加強(qiáng)了行業(yè)之間以及施工人員之間的信息交流，從而為信息交流提供了方便。3.2施工模擬BIM技術(shù)能夠?qū)蛄汗こ痰氖┕み^(guò)程進(jìn)行虛擬模擬，并且能夠保證在模擬過(guò)程中橋梁信息的完整性，從而設(shè)計(jì)多個(gè)專業(yè)的綜合應(yīng)用。同時(shí)，在對(duì)橋梁工程的施工過(guò)程中，每完成一項(xiàng)工作，都能夠建立獨(dú)立的設(shè)計(jì)模塊，從而在施工完成之后建立起橋梁工程完整的施工模型。這些模型可以用來(lái)進(jìn)行研究和探討，從而建立更優(yōu)

9、化的施工方案，并且能夠在推動(dòng)BIM技術(shù)施工的過(guò)程中起到巨大作用。3.3管理物資物資管理的過(guò)程中，BIM技術(shù)通過(guò)形成設(shè)施統(tǒng)計(jì)表的方式進(jìn)行物資的管理。在實(shí)際運(yùn)用中，要把BIM技術(shù)跟現(xiàn)實(shí)的施工進(jìn)程結(jié)合起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)隨時(shí)對(duì)設(shè)施數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的功能，進(jìn)而準(zhǔn)確地進(jìn)行施工過(guò)程中所需材料以及相關(guān)設(shè)備的數(shù)量規(guī)劃。在進(jìn)行精確的規(guī)劃之后，交給采購(gòu)部門進(jìn)行統(tǒng)一購(gòu)買，減少了工作流程，提高了工作效率。在實(shí)際的物資管理過(guò)程中，BIM技術(shù)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行材料單的規(guī)劃和制定，施工隊(duì)伍根據(jù)BIM技術(shù)的施工規(guī)范進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的物資管理工作。BIM技術(shù)可以把實(shí)際施工過(guò)程中的各個(gè)項(xiàng)目變成一個(gè)個(gè)編碼，儲(chǔ)存到自己的庫(kù)里，并且在需要的時(shí)候添加

10、到模型要件中，進(jìn)行自動(dòng)化的運(yùn)算工作，計(jì)算出工程所需的工程量，從而將購(gòu)買的材料和實(shí)際的工程量進(jìn)行對(duì)比，防止出現(xiàn)遺漏和缺失材料的現(xiàn)象，影響工程的順利進(jìn)行。3.4數(shù)據(jù)管理橋梁的結(jié)構(gòu)具有特殊性，在施工過(guò)程中每個(gè)環(huán)節(jié)都必須做到自我檢測(cè)、自我控制，并且通過(guò)監(jiān)控單位的工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程施工每個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量的監(jiān)督控制。在監(jiān)控環(huán)節(jié)中會(huì)得到大量的橋梁工程施工數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行有效的管理，才能保證工程施工任務(wù)的有效進(jìn)行，因此需要建立有效的信息交互平臺(tái)。BIM技術(shù)為橋梁工程的數(shù)據(jù)處理提供了一個(gè)有效的數(shù)據(jù)信息處理平臺(tái)，并且能夠通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)與其他數(shù)據(jù)平臺(tái)之間的信息共享，從而使單位對(duì)橋梁的信息能夠全面掌握。4BIM在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用

11、前景美、英、法、德交通工程建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用BIM技術(shù)的工程單位在2015年、2017年以及2019年的變化情況。通過(guò)列舉美、英、法和德這四個(gè)國(guó)家對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用情況，分析BIM技術(shù)為其基礎(chǔ)建設(shè)工程帶來(lái)的幫助，以及在工程師和承包商領(lǐng)域帶來(lái)的價(jià)值。從上圖可以看出，高度BIM從業(yè)者（超過(guò)一般的交通基建項(xiàng)目應(yīng)用BIM）的比例從2015年到2017年有了高速提高；雖然高度BIM從業(yè)者的數(shù)量增幅在未來(lái)2年內(nèi)下降，但數(shù)量仍然有所增長(zhǎng)。5結(jié)束語(yǔ)綜上所述，BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁工程的數(shù)字信息化，并且能夠完成對(duì)橋梁施工二維圖紙到三維圖紙的轉(zhuǎn)化，從而通過(guò)對(duì)三維圖紙的分析，提高橋梁的施工技術(shù)，進(jìn)而提高橋梁的施工質(zhì)量。對(duì)BIM技術(shù)加以研究，能夠更好地進(jìn)行橋梁施工技術(shù)方面的提高，解決以往橋梁施工過(guò)程中的難題，推進(jìn)我國(guó)橋梁施工過(guò)