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摘 要:为了更好地促进城市发展,进一步提升路桥工程的施工质量与运营质量,基于城市区域规划设计及未来发展状态,结合当地交通实际情况,制定一份技术先进、安全可靠、使用耐久、经济合理的桥梁设计方案是非常有必要的。但是,传统桥梁设计方案并不具备视觉直观性与三维化特点,无法让建设单位、施工单位看到三维立体的桥梁设计方案及施工完成之后的状态,无法进一步提升设计单位、建设单位、施工单位对桥梁的了解与认知,并且会影响桥梁的实际建设效果。为改善这一情况,积极应用各种新型技术是非常有必要的。BIM技术近年来在建筑设计等多个领域广泛应用,可促使建设设计逐步转变为三维设计,可有效提升设计效率和设计质量。本文主要阐述BIM技术在桥梁设计中的相关应用与实践。
关键词:桥梁设计;施工质量;设计质量;BIM技术
现今,BIM技术发展成熟,且在多个领域中均得到了推广和有效应用。有研究指出,BIM技术可有效辅助路桥工程项目的设计工作,可在施工图设计阶段,充当辅助设计工具,充分展示BIM技术的优点。一些建设工程项目的规模非常大,建设结构也极为复杂,为了推动建设工程项目的顺利完成,必须结合工程项目的实际需求,制定相应的工作计划,并严格按照计划开展作业。在这一过程中充分应用BIM技术,可辅助相关人员一一实现这些目标,可辅助工作人员准确、高效地完成相关工作,实现定量分析、定性分析等工作,提升建筑生产的实际效率,节省建设资料,提升工程项目建设的整体水平。
1 BIM技术在桥梁设计中的应用可行性
随着我国城市化步伐的不断加速,桥梁工程项目逐步增多,其规模也不断扩大。在这一情况下,桥梁外观设计、桥梁结构设计逐步朝多元化方向发展,多种新型设计理念融入桥梁设计中,导致设计人员面临极大的挑战,不仅要设计出安全、高效、适用的桥梁方案,还需提升桥梁的美观度。但是,桥梁工程给设计人员留下的设计时间并不多,设计人员短时间内无法完成高质量、大规模的桥梁设计工作。在实际设计过程中,桥梁设计必须考虑多种影响因素,如结构受力分析、桥梁构件的施工方案、桥梁施工质量控制等等,运用合理有效控制方案,从而保障设计方案的可行性与经济性。而BIM技术在建筑领域中的应用,充分展现了BIM的各方面优势。因此,BIM技术已被有关设计人员运用在桥梁设计工作。
在桥梁设计中应用BIM技术,可提供桥梁全寿命的可视化信息模型,可为桥梁全寿命分析、计算提供相应的设计基础,为各种信息沟通提供相应的载体,从而提升桥梁设计的实际效率。再者,利用BIM技术可制作桥梁BIM模型,设计人员可利用BIM模型明确设计的合理性与不合理性,可及时纠正设计中的不合理现象,并进行相应检验工作。BIM模型还可直观评价桥梁设计构造,可辅助设计人员优化桥梁设计方案,可辅助设计人员进行检错查重工作,可进一步提升桥梁设计方案的应用价值。最后,利用BIM模型还可进行材料统算以及对结构安全分析提供帮助,可为施工方案的制定提供有效方法,具有显著的应用价值。所以,在桥梁设计中应用BIM技术,是可行且必要的,再者,有研究学者指出,在桥梁设计中应用BIM技术,能有效解决桥梁设计中存在的各类问题,桥梁设计的成本也可以得到合理控制,在确保工程质量的前提下,降低桥梁工程建设成本,实现提升桥梁工程经济效益的目的。
2 BIM技术在桥梁设计中的应用与实践
2.1 可行阶段
在桥梁设计的可行阶段(即方案设计阶段)需明确桥梁设计目标,确定桥梁建设方案,明确桥梁设计整体构想,譬如桥梁立面、桥梁平面以及桥梁断面等等。桥梁可行阶段设计中囊括多种方案的分析,需要较长时间才能顺利完成设计工作,设计期间还需将桥梁设计方案精髓准确、无误地传达给业主,获得业主的认可。在这一阶段应用BIM技术,可充分发挥技术的三维立体化、可视化优点,可充分展示不同桥型设计方案的三维模型,充分展现设计人员的设计理念与构思,并且可顺利将设计方案转变为立面图形、断面图形以及平面图形。再者,BIM模型可充分实现对所有桥梁构件的准确化、精细化建模,不仅可以以三维形式展现到业主面前,还可呈现设计方案中的每一个细节,并且可辅助设计人员统计工程数量,节约桥梁设计时间。
2.2 施工图阶段
桥梁施工图阶段其实就是明确初始设计方案,并从多个角度分析,全面完善桥梁设计方案的阶段。在这一过程中,必须充分明确桥梁的设计要求、设计功能、施工方法、运营要求等等,才能为桥梁建设以及后期的维护管理提供相应的设计图纸进行参考,避免相关建设人员出现差错等现象。从实际应用期间, BIM技术应用于施工图主要表现在如下几点。(1)设计优化,桥梁施工图设计期间不仅需要详细勾画桥梁承载力构件的截面构造、尺寸、连接等内容,还需明确附属结构的连接方法、实际位置、局部构造等等设计内容,这就是桥梁设计中存在的构件放样问题。再者,桥梁结构中的车行系统大概率会存在管道,因此有必要明确桥梁空间和管道位置,以避免构件出现重叠以及重合,从而能够降低桥梁施工作业的实际难度。因为施工图设计囊括大量构件,一旦出现误差,需要进行修改,修改量过大,则容易发生設计问题。如果在设计中运用BIM技术建立模型,可直接在模型中进行相应修改,对应桥梁平面、断面以及里面等图纸也要进行相应修改,工程量也因此变动,设计效率显著提升。(2)施工方案拟定和优化,BIM模型可为桥梁设计提供全三维样式的桥梁信息模型,可促使桥梁结构状态和施工方法直接对应,不同施工方法形成的桥梁状态都可得到展示,对施工方案的制定起到辅助作用。结合BIM模型,可以对桥梁施工过程进行精确模拟和可视化显示。若能将施工过程直接传达到有限元模型中,实施结构安全分析,还可清晰简单的展现不同施工方法下的桥梁状态、桥梁质量,明确桥梁状态的实际差异以及施工复杂性,并为施工方案的拟定奠定基础,实现优化现有施工方案,提升桥梁施工的实际效率和质量。
2.3 施工管理阶段
桥梁BIM技术可提供桥梁全寿命决策基础模型,所以在设计阶段便能提供所有施工阶段、运动阶段信息,优化现有的施工管理基础工作。首先,桥梁BIM技术可为施工单位提供相应的施工组织方法,利用BIM技术动态展现各种桥梁信心,通过BIM建模模拟,准确划分不同工种的作业区间,继而制定最科学合理的人、机、料分配方案,优化现有施工组织过程以及施工资源的分配工作,从而实现作业效率的提升。再者,桥梁BIM技术还可提供相应的施工成本、施工进度以及施工质量等多种管理方法,可利用BIM模型精准计算桥梁施工中涉及到的所有施工原材料、机械设备、工人工资、施工管理费用等。最后,桥梁BIM模型还可辅助管理人员确定施工工期,以及施工管理、桥梁维护等都中方法,并且可辅助相关人员明确桥梁的维护周期,每一次维护重点,全方面覆盖桥梁管理维护工作。
3 结语
在桥梁设计工作中充分应用BIM技术,可进行桥梁BIM建模,可利用桥梁BIM模型展现设计人员的实际设计理念,方便设计人员随时修改设计内容,还可辅助业主明确桥梁设计形态、流程,明确桥梁施工费用与后期维护重点。
参考文献:
[1]涂莹莹.BIM技术在当代桥梁设计中的应用与分析[J].四川水泥,2019(4):83.
[2]陈元曦.BIM技术在桥梁工程中应用研究[J].绿色科技,2020(16):208-209.
关键词:桥梁设计;施工质量;设计质量;BIM技术
现今,BIM技术发展成熟,且在多个领域中均得到了推广和有效应用。有研究指出,BIM技术可有效辅助路桥工程项目的设计工作,可在施工图设计阶段,充当辅助设计工具,充分展示BIM技术的优点。一些建设工程项目的规模非常大,建设结构也极为复杂,为了推动建设工程项目的顺利完成,必须结合工程项目的实际需求,制定相应的工作计划,并严格按照计划开展作业。在这一过程中充分应用BIM技术,可辅助相关人员一一实现这些目标,可辅助工作人员准确、高效地完成相关工作,实现定量分析、定性分析等工作,提升建筑生产的实际效率,节省建设资料,提升工程项目建设的整体水平。
1 BIM技术在桥梁设计中的应用可行性
随着我国城市化步伐的不断加速,桥梁工程项目逐步增多,其规模也不断扩大。在这一情况下,桥梁外观设计、桥梁结构设计逐步朝多元化方向发展,多种新型设计理念融入桥梁设计中,导致设计人员面临极大的挑战,不仅要设计出安全、高效、适用的桥梁方案,还需提升桥梁的美观度。但是,桥梁工程给设计人员留下的设计时间并不多,设计人员短时间内无法完成高质量、大规模的桥梁设计工作。在实际设计过程中,桥梁设计必须考虑多种影响因素,如结构受力分析、桥梁构件的施工方案、桥梁施工质量控制等等,运用合理有效控制方案,从而保障设计方案的可行性与经济性。而BIM技术在建筑领域中的应用,充分展现了BIM的各方面优势。因此,BIM技术已被有关设计人员运用在桥梁设计工作。
在桥梁设计中应用BIM技术,可提供桥梁全寿命的可视化信息模型,可为桥梁全寿命分析、计算提供相应的设计基础,为各种信息沟通提供相应的载体,从而提升桥梁设计的实际效率。再者,利用BIM技术可制作桥梁BIM模型,设计人员可利用BIM模型明确设计的合理性与不合理性,可及时纠正设计中的不合理现象,并进行相应检验工作。BIM模型还可直观评价桥梁设计构造,可辅助设计人员优化桥梁设计方案,可辅助设计人员进行检错查重工作,可进一步提升桥梁设计方案的应用价值。最后,利用BIM模型还可进行材料统算以及对结构安全分析提供帮助,可为施工方案的制定提供有效方法,具有显著的应用价值。所以,在桥梁设计中应用BIM技术,是可行且必要的,再者,有研究学者指出,在桥梁设计中应用BIM技术,能有效解决桥梁设计中存在的各类问题,桥梁设计的成本也可以得到合理控制,在确保工程质量的前提下,降低桥梁工程建设成本,实现提升桥梁工程经济效益的目的。
2 BIM技术在桥梁设计中的应用与实践
2.1 可行阶段
在桥梁设计的可行阶段(即方案设计阶段)需明确桥梁设计目标,确定桥梁建设方案,明确桥梁设计整体构想,譬如桥梁立面、桥梁平面以及桥梁断面等等。桥梁可行阶段设计中囊括多种方案的分析,需要较长时间才能顺利完成设计工作,设计期间还需将桥梁设计方案精髓准确、无误地传达给业主,获得业主的认可。在这一阶段应用BIM技术,可充分发挥技术的三维立体化、可视化优点,可充分展示不同桥型设计方案的三维模型,充分展现设计人员的设计理念与构思,并且可顺利将设计方案转变为立面图形、断面图形以及平面图形。再者,BIM模型可充分实现对所有桥梁构件的准确化、精细化建模,不仅可以以三维形式展现到业主面前,还可呈现设计方案中的每一个细节,并且可辅助设计人员统计工程数量,节约桥梁设计时间。
2.2 施工图阶段
桥梁施工图阶段其实就是明确初始设计方案,并从多个角度分析,全面完善桥梁设计方案的阶段。在这一过程中,必须充分明确桥梁的设计要求、设计功能、施工方法、运营要求等等,才能为桥梁建设以及后期的维护管理提供相应的设计图纸进行参考,避免相关建设人员出现差错等现象。从实际应用期间, BIM技术应用于施工图主要表现在如下几点。(1)设计优化,桥梁施工图设计期间不仅需要详细勾画桥梁承载力构件的截面构造、尺寸、连接等内容,还需明确附属结构的连接方法、实际位置、局部构造等等设计内容,这就是桥梁设计中存在的构件放样问题。再者,桥梁结构中的车行系统大概率会存在管道,因此有必要明确桥梁空间和管道位置,以避免构件出现重叠以及重合,从而能够降低桥梁施工作业的实际难度。因为施工图设计囊括大量构件,一旦出现误差,需要进行修改,修改量过大,则容易发生設计问题。如果在设计中运用BIM技术建立模型,可直接在模型中进行相应修改,对应桥梁平面、断面以及里面等图纸也要进行相应修改,工程量也因此变动,设计效率显著提升。(2)施工方案拟定和优化,BIM模型可为桥梁设计提供全三维样式的桥梁信息模型,可促使桥梁结构状态和施工方法直接对应,不同施工方法形成的桥梁状态都可得到展示,对施工方案的制定起到辅助作用。结合BIM模型,可以对桥梁施工过程进行精确模拟和可视化显示。若能将施工过程直接传达到有限元模型中,实施结构安全分析,还可清晰简单的展现不同施工方法下的桥梁状态、桥梁质量,明确桥梁状态的实际差异以及施工复杂性,并为施工方案的拟定奠定基础,实现优化现有施工方案,提升桥梁施工的实际效率和质量。
2.3 施工管理阶段
桥梁BIM技术可提供桥梁全寿命决策基础模型,所以在设计阶段便能提供所有施工阶段、运动阶段信息,优化现有的施工管理基础工作。首先,桥梁BIM技术可为施工单位提供相应的施工组织方法,利用BIM技术动态展现各种桥梁信心,通过BIM建模模拟,准确划分不同工种的作业区间,继而制定最科学合理的人、机、料分配方案,优化现有施工组织过程以及施工资源的分配工作,从而实现作业效率的提升。再者,桥梁BIM技术还可提供相应的施工成本、施工进度以及施工质量等多种管理方法,可利用BIM模型精准计算桥梁施工中涉及到的所有施工原材料、机械设备、工人工资、施工管理费用等。最后,桥梁BIM模型还可辅助管理人员确定施工工期,以及施工管理、桥梁维护等都中方法,并且可辅助相关人员明确桥梁的维护周期,每一次维护重点,全方面覆盖桥梁管理维护工作。
3 结语
在桥梁设计工作中充分应用BIM技术,可进行桥梁BIM建模,可利用桥梁BIM模型展现设计人员的实际设计理念,方便设计人员随时修改设计内容,还可辅助业主明确桥梁设计形态、流程,明确桥梁施工费用与后期维护重点。
参考文献:
[1]涂莹莹.BIM技术在当代桥梁设计中的应用与分析[J].四川水泥,2019(4):83.
[2]陈元曦.BIM技术在桥梁工程中应用研究[J].绿色科技,2020(16):208-209.