張波波 付培楠

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引言

BIM是一種數據化的工具，能夠經過模擬，在施工前準確反映，并對2D設計圖紙作出正確的理解和高效的應對。這種技術起源于20世紀末期，可以對數據設計等進行整合，在后期的策劃運行過程中共享和傳遞，使工程技術人員對各種狀況能提前做好應對。BIM技術可以把工程初期的各種數據轉變?yōu)?D模型，再難再復雜的建筑形式，都會變得很容易處理?？梢酝ㄟ^這種技術不斷完善初期的設計方案，最大程度上保證項目施工的質量，推動我國橋梁事業(yè)的發(fā)展。

1 BIM技術發(fā)展現(xiàn)狀

BIM技術目前在國際建筑領域應用比較廣泛，并取得了很好的效果，對行業(yè)的發(fā)展起到了積極的促進作用。BIM技術在我國工程實踐中的應用尚在初級階段，實際功能的應用還在摸索階段。目前階段的應用情況來看，效果很顯著，國內應用該技術的企業(yè)大部分都是盈利狀態(tài)，僅有15%左右處于虧損狀態(tài)。目前BIM技術已經成為我國的建筑企業(yè)改革的重要技術支持之一，但是實際應用過程中，還有很多不足，知識多偏向于理論化，還應該加大該技術研究力度，在不斷發(fā)展中研究出適合我國企業(yè)發(fā)展的技術成果。

2 BIM技術在橋梁設計階段的應用

BIM 可以通過一系列設計軟件協(xié)同合作來實現(xiàn)，在眾多BIM軟件中，AUTODESK 及BENTLEY 兩大平臺軟件應用的最為廣泛，而AUTODESK平臺憑借著早期AUTOCAD 在行業(yè)內打下的扎實基礎，已成為各大設計院的首選。其中，Infraworks、Civil 3D、Recap360、Raster Design 及3dmax CivilView 等A 平臺BIM 基礎設施設計軟件，已被廣泛應用到橋梁設計工作中。

2.1 結合GIS 的多元化基礎數據處理

在橋梁設計中，分析原始地形數據是設計的第一步驟，然而傳統(tǒng)的地形數據仍停留在二維平面中，無法直觀的表達地形地貌。通過Civil 3D 處理后的地形圖，可以建立起系統(tǒng)的三維模型，并在此基礎上進行高差，坡度等分析。軟件自帶的Geotechnical 及river模塊，能使地勘及水利數據集中呈現(xiàn)在三維模型中。此外，結合Raster 軟件，能使通過GIS 軟件獲得的航拍圖片矢量化，并直接附著于處理好的三維地形中，從而達到實景呈現(xiàn)。其次，在項目前期投標或方案階段，往往會出現(xiàn)地形圖等基礎資料缺失的情況，令項目無從開展。通過Infrawoks，使用自帶的模型創(chuàng)建工具或者處理網絡獲取的不同精度GIS 數據，能夠實現(xiàn)快速實景建模，并以此為基礎進行設計，從而順利的推進項目。

2.2 建立動態(tài)橋梁模型

BIM技術模型的應用的前提是相關橋梁設計人員要對橋梁的基礎數據做好相關整理，在應用過程中，橋梁結構在BIM中的選擇系統(tǒng)是第一步，由于我國的BIM技術在處理上還不夠成熟，因此需要在應用的過程中不斷發(fā)現(xiàn)并改正問題，增加該技術的成熟度。CIVL 3D 可以使道路的平、縱、橫設計動態(tài)連接，任意一點的設計修改，都會聯(lián)動到與此相關聯(lián)的其他內容上，自動進行更新，省去了大量的重復工作。例如，一般橋梁建筑過程中，需要做結構提取時，通常做的第一步是固定橋梁結構，這種方式相對來說是簡便易行的。BIM技術應用成功的關鍵是要技術人員做好橋梁的設計圖紙。目前我國部分橋梁設計企業(yè)已經認識到BIM技術的重要作用，已經在實際操作過程中應用了該技術，并且取得了很好的成效。但是這種應用片面性太強，因為這種企業(yè)大都只是進行圖紙設計，應用也僅限于該環(huán)節(jié)，缺乏一個整體的連貫性，因而對整體結構把控比較困難。這就運用BIM模型的時候，技術人員重點研究數據模型參數，這樣會整體上提高橋梁的整體構建速度。BIM技術的應用，對于橋梁審計企業(yè)不管是結構設計，還是橋梁施工進度的控制上，都有很好的推進作用。

2.3 橋梁設計合理性分析與沖突檢查

橋梁設計人員在設計圖紙的初級階段，可以通過BIM模型對初稿進行檢查，核對，提前驗證施工進度。對于設計圖紙中出現(xiàn)的問題，可以提早發(fā)現(xiàn)，及時整改，施工前保證設計圖紙的正確性，避免在施工中出現(xiàn)問題，延誤工期，造成更大的經濟損失。BIM模板可以根據設計圖紙，系統(tǒng)自動生成物料明細，設計人員可以根據這些明細進行核對，統(tǒng)計工程中存在的偏差。BIM技術的橋梁設計沖突檢查可以避免很多傳統(tǒng)設計圖紙中因經驗不足或人為疏忽而產生的錯誤，后期人工審核因為不夠智能化，很容易存在漏檢的問題,如果后期施工中再發(fā)現(xiàn)問題，會造成人力物力的巨大浪費。因此在橋梁設計過程中應用BIM技術是不論在前期技術審核方面，還是對于橋梁現(xiàn)場施工的順利開展，都是非常有必要的。

2.4 工程量統(tǒng)計

工程量的統(tǒng)計也是橋梁施工中重要的一個環(huán)節(jié)，而傳統(tǒng)的計算方式是依據2D的CAD設計圖紙，人工計算，這種方式極容易出現(xiàn)差錯，耗費時間，是困擾橋梁設計企業(yè)的一個難題。在完成橋梁模型的建立后，Civil 3D 利用其強大的曲面數據計算能力，能快速有效地計算出橋梁的土方量，自動生成土石方量表。工程量萬一計算差錯，會給后期的材料采購和現(xiàn)場施工帶來很嚴重的后果。BIM技術在工程量統(tǒng)計上是非常的智能的，無需人工測算，只要構件好橋梁模型，就能迅速準確的獲得相關數據，大大簡化了設計人員的工作，提高了整體的工作效率。如果在實際測算過程中，發(fā)現(xiàn)哪個結構不合理，需要進行整改，對于需要調整的材料數量也能迅速準確的呈現(xiàn)在表格中，并迅速計算出相關成本，既能保證工程的準確性，簡化工作流程，又能大大提高工作效率。

3.5 對圖紙輸出的優(yōu)化

橋梁建筑的主要依據是設計圖紙，而圖紙往往都是2D形式的，圖紙的正確性直接影響到橋梁質量的好壞，是現(xiàn)場施工中的主要參照標準，所以設計圖紙是橋梁工程的所有流程中的重中之重。通過Civil 3D 預先建立好的標簽集，可以迅速的完成的各個圖紙標注，并且將錯誤率降低為零。同時，通過前期設置好的代碼集，可以智能的控制圖紙中各個元素的顏色、線寬、填充樣式等屬性。BIM技術能將平面的圖紙呈現(xiàn)可視性的框架，傳統(tǒng)的圖紙審核機制存在片面性，人工審核有局限性，容易因經驗不足導致失誤，這樣就給后期的施工過程帶來很多不可預知的風險，人的精力有限，建筑技術很難得到大幅度的提高。隨著社會經濟的不斷發(fā)展，橋梁企業(yè)對BIM技術的需求越來越迫切，這種技術能大大提高審核的效率，準確性，設計人員還能根據技術結果修改完善圖紙的不足。比方說，圖紙上呈現(xiàn)的只是一些簡單的線條和數字，要想知道施工中出現(xiàn)的問題，只能由設計人員靠腦子空想，只是理論化的知識，跟實際還是有很大的出入，而BIM技術卻能讓圖紙呈現(xiàn)可視性，可以模擬出真實的施工效果，有效避免了人工審核的不足，再復雜的結構都能準確無誤的表現(xiàn)出來，所以BIM技術在橋梁設計領域的作用不可忽視。

結束語

在我國的建筑行業(yè)中，BIM技術的應用越來越廣泛，也給企業(yè)帶來了很好的經濟和社會效益。BIM技術在我國的應用還在初級階段，還有待于完善，我們要在應用過程中不斷地加以完善，努力研究出適合我國橋梁事業(yè)的先進技術，給企業(yè)帶來更大的效益。