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摘要：在建筑领域的发展过程中，桥梁工程由于其自身的特殊性质，占据了重要的地位，因此，建筑施工企业均应给予高度重视。不论是施工管理、施工进度、施工设计还是其他具体环节，利用BIM技术可以有效提高施工质量与施工效率。
关键词：BIM技术;桥梁工程设计;施工优化
引言
将BIM技术与设计分析计算、施工控制、运营安全分析评估预警等需要大量分析计算能力的工作进行有效融合，是现阶段的主要发展方向。基于BIM技术向数字孪生、智能建造逐步发展，是行业未来的主要研究方向。笔者团队目前开发的桥梁建养一体化平台，功能还不完善，如施工控制、智能评估预警、应急处置等功能尚有待改进，相信通过下一步持续不断的研究加以针对性改善，将最终形成企业的核心竞争力，并进一步推动行业技术进步。
一、BIM技术简述
BIM技术又称建筑信息建模技术，主要是通过建筑学、工程学、土木工程以及计算机技术、信息技术等多学科知识和部分高新科技糅合而成，利用计算机技术、信息技术等高新科技，实现了对虚拟现实情境的建设，在网络环境中，建立起贴近真实的建筑模型，避免了人工设计时出现的技术失误，有效降低了建筑施工设计的错误率，提高了设计质量与效率。
二、BIM技术应用优势
2.1模型关联性的重要意义
根据BIM技术在桥梁施工项目中的具体应用，通过这些技术方法，获得了理想的相关特性，通过这种结构的信息模型结构及其作用机理，可以全面、详细地展示相关信息，保证相关人员可以依靠这种相关效果展示进行合理的设计和施工，保证最终的施工效果。
2.2提高协同水平，确保工程质量
BIM技术在深化设计阶段的应用可显著减少专业冲突，提高设计质量，大幅减少施工阶段因设计缺陷导致的变更与返工。深化设计阶段，BIM可以对复杂构件进行三维空间变化的表达，利于拆分设计;市政管线综合可通过管线自动碰撞检测提前解决管线碰撞问题，同时对市政管线的安装有指导意义，使后期施工可以更有序地顺利推进。
2.3优化施工方案，提高工程品质
桥梁施工项目中BIM技术的正确使用，可以反映出预期的视觉效果，使桥梁设计人员和施工人员能够更好地理解具体结构，避免后续施工中的人为错误和其他一些问题，最大限度地提高施工效率。
三、基于BIM的工程设计与施工优化
3.1 BIM与初步设计
桥梁设计的第一步是方案设计，重点确定桥型选择、跨径布置、主要结构方案及尺寸、施工方案、工程经济指标等。这一阶段对BIM的研究和应用，重点在地形模型、地质模型、桥梁方案的结构模型等方面。对此，长大桥国家中心和公规院开展了智能设计研究，不同于传统桥梁设计软件以力学计算分析为中心，智能设计以机器学习为核心，针对桥梁的安全、经济性、工期等多目标开展优化研究，并有针对性地设定评价指标，利用机器学习既有成功设计案例的特征点，实现由计算机提出针对目标建设条件的合理桥梁方案。
3.2 BIM与施工设计
正式动工之后，各施工环节的具体操作均需按照施工方案的要求进行，同时，加强施工人员对施工工艺的理解与运用。绝大多数的技术设计均以初步设计为基础，也可理解为对所用设计方案的进一步加工。技术设计与施工设计是对桥梁建筑结构更深入的探究，并结合研究成果完成施工图的设计。
3.3BIM技术在桥梁施工中的综合优化内容
桥梁建设项目有许多复杂的结构要素，因此对于工程材料成本以及相关管理人员来说，需要动态管理。通过将BIM技术集成到桥梁施工中，可以在每个施工阶段建立单独的管理模型，包括信息检索和4D材料管理，以显示实际材料数量和每个施工环节的成本。通过4D进度控制，可以实现微控制施工桥梁施工规划的优化。例如，对于提前或延迟施工的情况，可以使用不同亮度的彩色屏幕作为警告。大多数施工环境位于相对偏远的地区或山区，BIM技术可以模拟桥梁施工区域的地形和地质特征，科学合理地选择现场以及吊装设备。在施工过程中，BIM可以传递桥梁的具体尺寸，将原二维施工图的施工过程转换为三维模型，并以数字形式表示桥梁部件。在施工过程中，可以方便地实时获取实际工程数据和模型信息，并准确控制施工现场使用的材料成本。
3.4结构计算分析
从BIM模型中获得信息用于结构的计算分析，复杂结构一般采用成熟的分析软件，如迈达斯、ABAQUS等，简单的结构可采用自编工具软件进行分析。从BIM模型转换成结构分析模型要用到几何、材料、约束、荷载、规范等信息，这要求BIM模型帶有这些信息，由于实际结构和计算模型之间的差异，几何模型的创建存在提取加工的过程，而属性信息直接进行转换即可。针对模型的转换需要专门开发模型转换接口，以协助完成信息提取，计算模型的创建和分析结果的反馈等工作。目前BIM模型与成熟的结构计算软件接口还不完善，需要进一步完善。
3.5精准模拟施工现场环境
在桥梁工程施工中应用BIM技术时，还可对施工现场的具体环境加以模拟，以此为参建主体的协调工作起到一定的促进作用，避免出现承包方、施工方沟通不到位后果，降低工程项目的可控度。
3.6施工协同管理平台
BIM技术在施工阶段应用的关键是展示完整施工过程的BIM模型和相应的施工管理平台，提供虚拟施工建模、图纸和模型管理、材料管理、施工进度管理、施工质量管理、数字双子等。通过虚拟施工仿真，可以了解整个工程在实际施工前的过程、结果和相应的施工量，为工程施工提供实时的经验和最佳可行方案。将BIM模型附加到施工进度计划属性参数中，形成4D模型，可以直观地显示计划的施工过程，并通过手机、iPad等终端与施工人员、监理人员和管理人员沟通，分析他们与进度的偏差，合理地修正和调整进度计划，使管理人员对工作范围和进度一目了然。
3.7BIM施工进度模拟
通过BIM技术，模拟施工项目的施工过程，建立4D信息模型的施工冲突分析和管理系统，实时控制施工人员、材料、机械等资源的进场时间，避免返工、进度延误现象。通过施工模型直观显示施工项目进度计划，并与实际完成情况进行对比，了解实际施工与进度计划的偏差，合理修正和调整进度计划。BIM4D模型让经理对变更方案带来的工程量和进度有一目了然的影响，是调整进度的有力工具。
3.8BIM技术对于桥梁施工安全管理
BIM技术通过模拟桥梁施工中关键而苛刻的施工过程，降低了安全风险。例如，码头和泊位吊装作业时，在高海拔安全危险区域作业时，模板有一定的自由摆动幅度，BIM工艺模拟可以确定一定范围的危险区域，然后调整原设计，重新调整三脚架的平台宽度，确保施工人员的安全。大型钢管混凝土拱桥施工期间，通过仿真建立了刚性框架模型方案，模拟了空间关系复杂、三维图形复杂的连杆数量，并对钢筋位置进行了预览。从表面上看，安装效果明显，但很容易发现严重的位置冲突，必须及时调整和修改设计计划，并进行多次模拟，直至结果合理可行。
结束语
综上所述，在建筑领域的发展过程中，桥梁工程由于其自身的特殊性质，占据了重要的地位，因此，建筑施工企业均应给予高度重视。不论是施工管理、施工进度、施工设计还是其他具体环节，利用BIM技术可以有效提高施工质量与施工效率。
参考文献：
[1]吕猛.基于BIM技术的桥梁工程施工阶段应用研究[D].河北工程大学，2020.
[2]刘春亮.探索桥梁工程设计BIM技术的应用[J].黑龙江交通科技，2020，43（04）：93-94.
[3]杨子乐，滕振国.市政桥梁工程中预应力施工技术的应用[J].建材与装饰，2020（11）：273-274.
[4]高月琪.基于BIM的桥梁工程施工策略[J].四川水泥，2020（04）：312.
[5]范秀英.BIM技术在桥梁工程设计阶段的运用研究[J].四川水泥，2020（04）：67-68.
关键词：BIM技术;桥梁工程设计;施工优化
引言
将BIM技术与设计分析计算、施工控制、运营安全分析评估预警等需要大量分析计算能力的工作进行有效融合，是现阶段的主要发展方向。基于BIM技术向数字孪生、智能建造逐步发展，是行业未来的主要研究方向。笔者团队目前开发的桥梁建养一体化平台，功能还不完善，如施工控制、智能评估预警、应急处置等功能尚有待改进，相信通过下一步持续不断的研究加以针对性改善，将最终形成企业的核心竞争力，并进一步推动行业技术进步。
一、BIM技术简述
BIM技术又称建筑信息建模技术，主要是通过建筑学、工程学、土木工程以及计算机技术、信息技术等多学科知识和部分高新科技糅合而成，利用计算机技术、信息技术等高新科技，实现了对虚拟现实情境的建设，在网络环境中，建立起贴近真实的建筑模型，避免了人工设计时出现的技术失误，有效降低了建筑施工设计的错误率，提高了设计质量与效率。
二、BIM技术应用优势
2.1模型关联性的重要意义
根据BIM技术在桥梁施工项目中的具体应用，通过这些技术方法，获得了理想的相关特性，通过这种结构的信息模型结构及其作用机理，可以全面、详细地展示相关信息，保证相关人员可以依靠这种相关效果展示进行合理的设计和施工，保证最终的施工效果。
2.2提高协同水平，确保工程质量
BIM技术在深化设计阶段的应用可显著减少专业冲突，提高设计质量，大幅减少施工阶段因设计缺陷导致的变更与返工。深化设计阶段，BIM可以对复杂构件进行三维空间变化的表达，利于拆分设计;市政管线综合可通过管线自动碰撞检测提前解决管线碰撞问题，同时对市政管线的安装有指导意义，使后期施工可以更有序地顺利推进。
2.3优化施工方案，提高工程品质
桥梁施工项目中BIM技术的正确使用，可以反映出预期的视觉效果，使桥梁设计人员和施工人员能够更好地理解具体结构，避免后续施工中的人为错误和其他一些问题，最大限度地提高施工效率。
三、基于BIM的工程设计与施工优化
3.1 BIM与初步设计
桥梁设计的第一步是方案设计，重点确定桥型选择、跨径布置、主要结构方案及尺寸、施工方案、工程经济指标等。这一阶段对BIM的研究和应用，重点在地形模型、地质模型、桥梁方案的结构模型等方面。对此，长大桥国家中心和公规院开展了智能设计研究，不同于传统桥梁设计软件以力学计算分析为中心，智能设计以机器学习为核心，针对桥梁的安全、经济性、工期等多目标开展优化研究，并有针对性地设定评价指标，利用机器学习既有成功设计案例的特征点，实现由计算机提出针对目标建设条件的合理桥梁方案。
3.2 BIM与施工设计
正式动工之后，各施工环节的具体操作均需按照施工方案的要求进行，同时，加强施工人员对施工工艺的理解与运用。绝大多数的技术设计均以初步设计为基础，也可理解为对所用设计方案的进一步加工。技术设计与施工设计是对桥梁建筑结构更深入的探究，并结合研究成果完成施工图的设计。
3.3BIM技术在桥梁施工中的综合优化内容
桥梁建设项目有许多复杂的结构要素，因此对于工程材料成本以及相关管理人员来说，需要动态管理。通过将BIM技术集成到桥梁施工中，可以在每个施工阶段建立单独的管理模型，包括信息检索和4D材料管理，以显示实际材料数量和每个施工环节的成本。通过4D进度控制，可以实现微控制施工桥梁施工规划的优化。例如，对于提前或延迟施工的情况，可以使用不同亮度的彩色屏幕作为警告。大多数施工环境位于相对偏远的地区或山区，BIM技术可以模拟桥梁施工区域的地形和地质特征，科学合理地选择现场以及吊装设备。在施工过程中，BIM可以传递桥梁的具体尺寸，将原二维施工图的施工过程转换为三维模型，并以数字形式表示桥梁部件。在施工过程中，可以方便地实时获取实际工程数据和模型信息，并准确控制施工现场使用的材料成本。
3.4结构计算分析
从BIM模型中获得信息用于结构的计算分析，复杂结构一般采用成熟的分析软件，如迈达斯、ABAQUS等，简单的结构可采用自编工具软件进行分析。从BIM模型转换成结构分析模型要用到几何、材料、约束、荷载、规范等信息，这要求BIM模型帶有这些信息，由于实际结构和计算模型之间的差异，几何模型的创建存在提取加工的过程，而属性信息直接进行转换即可。针对模型的转换需要专门开发模型转换接口，以协助完成信息提取，计算模型的创建和分析结果的反馈等工作。目前BIM模型与成熟的结构计算软件接口还不完善，需要进一步完善。
3.5精准模拟施工现场环境
在桥梁工程施工中应用BIM技术时，还可对施工现场的具体环境加以模拟，以此为参建主体的协调工作起到一定的促进作用，避免出现承包方、施工方沟通不到位后果，降低工程项目的可控度。
3.6施工协同管理平台
BIM技术在施工阶段应用的关键是展示完整施工过程的BIM模型和相应的施工管理平台，提供虚拟施工建模、图纸和模型管理、材料管理、施工进度管理、施工质量管理、数字双子等。通过虚拟施工仿真，可以了解整个工程在实际施工前的过程、结果和相应的施工量，为工程施工提供实时的经验和最佳可行方案。将BIM模型附加到施工进度计划属性参数中，形成4D模型，可以直观地显示计划的施工过程，并通过手机、iPad等终端与施工人员、监理人员和管理人员沟通，分析他们与进度的偏差，合理地修正和调整进度计划，使管理人员对工作范围和进度一目了然。
3.7BIM施工进度模拟
通过BIM技术，模拟施工项目的施工过程，建立4D信息模型的施工冲突分析和管理系统，实时控制施工人员、材料、机械等资源的进场时间，避免返工、进度延误现象。通过施工模型直观显示施工项目进度计划，并与实际完成情况进行对比，了解实际施工与进度计划的偏差，合理修正和调整进度计划。BIM4D模型让经理对变更方案带来的工程量和进度有一目了然的影响，是调整进度的有力工具。
3.8BIM技术对于桥梁施工安全管理
BIM技术通过模拟桥梁施工中关键而苛刻的施工过程，降低了安全风险。例如，码头和泊位吊装作业时，在高海拔安全危险区域作业时，模板有一定的自由摆动幅度，BIM工艺模拟可以确定一定范围的危险区域，然后调整原设计，重新调整三脚架的平台宽度，确保施工人员的安全。大型钢管混凝土拱桥施工期间，通过仿真建立了刚性框架模型方案，模拟了空间关系复杂、三维图形复杂的连杆数量，并对钢筋位置进行了预览。从表面上看，安装效果明显，但很容易发现严重的位置冲突，必须及时调整和修改设计计划，并进行多次模拟，直至结果合理可行。
结束语
综上所述，在建筑领域的发展过程中，桥梁工程由于其自身的特殊性质，占据了重要的地位，因此，建筑施工企业均应给予高度重视。不论是施工管理、施工进度、施工设计还是其他具体环节，利用BIM技术可以有效提高施工质量与施工效率。
参考文献：
[1]吕猛.基于BIM技术的桥梁工程施工阶段应用研究[D].河北工程大学，2020.
[2]刘春亮.探索桥梁工程设计BIM技术的应用[J].黑龙江交通科技，2020，43（04）：93-94.
[3]杨子乐，滕振国.市政桥梁工程中预应力施工技术的应用[J].建材与装饰，2020（11）：273-274.
[4]高月琪.基于BIM的桥梁工程施工策略[J].四川水泥，2020（04）：312.
[5]范秀英.BIM技术在桥梁工程设计阶段的运用研究[J].四川水泥，2020（04）：67-68.