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摘 要：桥梁工程是现阶段我国交通事业建设中的重要内容，随着交通事业的发展，对于桥梁的需求量越来越大，对桥梁的质量要求也越老越高。现阶段我国桥梁施工技术呈现出工业化、精细化、信息化相对低下的状态。BIM技术作为现阶段国际上较为先进的施工技术在多项施工当中均有应用，侧重于在大型项目当中的使用。现阶段我国的桥梁施工中依然采用CAD，不过随着桥梁技术要求的提升，单凭CAD是不能够满足当前桥梁工程建设需求的。桥梁施工具有类型复杂、周期长的特点，运用BIM技术可以创建精准的BIM模型，实现设计可视化，因此在桥梁施工中应用BIM技术具有重要意义。
关键词：BIM;桥梁工程;施工
中图分类号：U445 文献标识码：A
0 引言
BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型技术，由此可知BIM技术的核心就是信息，可以实现将全生命周期的有关信息集中在一个三维模型当中，为项目建设提供统一的信息共享平台。可视、模拟、参数、协调是BIM技术的主要特点，BIM技术的自身属性使其在国际范围内建筑行业当中得到广泛应用。近年来，在我国许多重大建设项目中都应用了BIM技术并且取得了理想的成果。我国桥梁工程建设中对于BIM技术的使用依然处于探索阶段，为了提升我国桥梁施工的质量，需要将BIM技术应用于桥梁工程建设中，为桥梁工程建设提供更多的解决方案。
1 BIM技术在桥梁施工中的应用优势
1.1 桥梁施工特点
现阶段，我国桥梁建设事业发展速度比较快，從桥梁工程项目建设现状来看，与其它工程相比，施工难度较大是桥梁工程最大的特点，主要体现在以下方面：（1）规模庞大。对于桥梁整体结构而言，具有整体结构体积庞大的特点，同样也体现在桥梁各构件的体积上，庞大的体积导致桥梁工程在建设中的难度也相应增大，所以在桥梁工程建设中，对管理人员、施工人员、技术人员的要求都非常高。（2）从桥梁结构上来看，不管是在设计与构建中，难度也都比较大，特别是传统的桥梁结构，更为复杂，在设计与构建中需要对稳定性、安全性加以重视，才能最大限度的避免施工中出现问题，保证最终建筑质量。（3）从施工环境来看，外界环境对桥梁工程的影响较大，由于桥梁工程建设多处于恶劣的环境中，所以施工进度、安全及质量等均会受外界环境的影响，也增大了施工的难度。可见，桥梁工程建设中，难度大、复杂性是最突出的特点，因此要想提升桥梁工程建设质量，就需要在施工过程中加强管控，这也为BIM技术的应用提供了可能。
1.2 BIM技术的优势
BIM技术在桥梁工程施工中应用要想对BIM技术充分利用，就需要明确BIM技术的优势与价值，从BIM技术的应用实践来看，该技术的应用优势主要体现在以下几方面：（1）信息完整性。信息完整性的优势是BIM技术在桥梁工程施工应用最主要的优势，完整的信息也就表明了BIM技术在桥梁工程施工中，能够对桥梁结构中各个构件的类型、型号、尺寸等信息全面分析，并以数据的形式体现出来，为桥梁工程施工提供辅助。（2）模型关联性。桥梁工程施工中，BIM技术在应用中，模型的关联性特点也是其最大的优势之一，即通过建筑信息模型结构，对桥梁结构中各个构件之间的关系，以及各构件之间的作用机制，能够全面呈现出来，为桥梁结构设计、施工提供依据。（3）模型可视化。BIM技术在桥梁工程项目中合理利用，可视化效果是最大的优势，设计人员、施工人员能够通过可视化技术，对桥梁工程项目建设中的关键环节、重点环节直观的进行观看，能及时发现设计中存在的问题，确保了施工的规范性与标准化，避免施工中出现人为差错及失误，最大限度的保证了施工效果的提升。从BIM技术的应用优势来看，在桥梁工程施工中有较高的应用价值。
2 BIM技术在桥梁设计当中的应用
将构件进行组合设计被称之为参数化设计，使用BIM技术对桥梁建模实际上是将许多虚拟构件进行组合，并且在构件设计中并不需要过多的建模语言，主要的操作就是旋转、拉伸，实现对现有构件的参数进行设置，这些参数也可以进行自由调节，使构件形体出现一些变化，满足工程的设计要求。[1]设计参数的过程中需要通过参数对构件的属性进行模拟，对参数进行统计、计算，可以大幅度提升建模的效率、技术水平，同时也可以提升设计企业的市场竞争力。
2.1 选择平台
桥梁施工使用BIM进行设计时，使用 MicroStation Connect进行建模，MicroStation Connect参数化功能相对薄弱，由此不能顺利实现全参数化驱动。为了弥补参数功能薄弱的特点，可以选择使用参数化功能更强的 Autodesk Revit，设计过程中可以结合工程的实际需求构建不同的参数族模型。如果需要构建更加复杂的模型，建议使用 Dynamo，但是 Dynamo建模功能并不是很强，只可以进行命令，即便 Dynamo可以在一定程度上将建模能力提升，但是编程依然是主要的方式，操作难度大，造成建模工作效率低下。[2]Autodesk Inventor同时具备强大的参数化、建模能力，还可以对图、统计、应力进行分析，拥有规范库族，还可以输入 Dynamo模型，因此在桥梁工程建设中建议使用Autodesk Inventor 与 Autodesk Revit实现高效率参数化建模。
2.2 参数化组库
桥梁施工过程中，桥塔钢锚梁和锚拉板在结构上具有高度的相似性，部分参数会发生变化，可以为参数化建模创造条件。为了进一步减少建模强度，建议使用 Autodesk Inventor与 Autodesk Revit 实现参数化建模，在此基础上构建参数族。需要使用两种软件构建的参数族库对钢锚梁进行对比，由此可见 Autodesk Revit在建模过程中是存在一些问题的，即便是可以构成不同参数之间的模型关系，但是还是会因为平面驱动顺序造成参数驱动无效，因此需要对参数之间的关系和模型的搭建顺序进行适当调整。模型搭建时，如果此时的逻辑关系相对复杂就会在一定概率上造成错误，延长调整过程，但是使用 Autodesk Revit进行建模就不需要很强的逻辑思维，同时简化参数之间的关系设置，即便是一些复杂的构件也可以实现一次成型，减少了调整参数、模型需要的时间，这也进一步验证了 Autodesk Revit强大的建模能力。 3 图纸校对
CAD属于二维图纸，并不能实现对设计的直观展示，造成设计缺少一定的协同性，从某种程度上将容易造成不同构件设计过程中产生的错误，构件之间的碰撞是一种较为常见的错误。在设计过程中，为了进一步满足桥梁结构的受力要求，有必要在构件当中对钢筋、预应力筋进行合理布局，但是钢筋、预应力筋完全属于不同的专业领域，因此容易在布置结束以后出现碰撞现象，而这种问题很难通过CAD二维图纸发现，但是使用BIM却可以让问题清晰地展现出来。
桥面属于一种组合梁，因为为了实现钢箱梁与顶部的混凝土实现共同受力，有必要在钢箱梁的顶端布置剪力钉。为了最大限度上确保桥面受力的合理性，需要在桥梁内部布置钢筋，此时三者之间极其容易发生碰撞。此外，对于桥塔下横梁往往也需要布置大量的钢筋，同样容易出现碰撞。为了最大限度上追求桥梁的设计效果，减少返工，可以选择BIM技术建模作为设计方案碰撞检查的基础，从而及时发现可能出现的碰撞现象。
4 BIM与VR结合
使用BIM对桥梁进行设计可以实现可视化设计，在BIM建模的基础上形成对应的渲染图，可以立体化地展现出方案的整体效果，同时通过渲染图还可以实现对一些实际问题的展示。将BIM与VR进行结合运用可以实现对虚拟方案的展示，通过专门的展示平台可以在空间中形成展示模型，模型在虚拟空间中形成，工作人员可以在虚拟空间中提前感受桥梁设计全过程的状态。
5 BIM模型
从桥梁的全部施工工序出发，在BIM模型的基础上制作施工模拟动画：
（1）导出FBX格式的BIM模型到三维模型软件当中。（2）在施工组织设计的基础上，参考相關资料，做好设备与模型预期工作。（3）构建桥梁工程地形模型，在模型当中需要增加施工环境中存在的元素，甚至可以设计相应的背景。（4）对桥梁、设备模型进行合理布置。（5）渲染动画序列帧，后期开始合成，在必要情况下增加配音、制作施工动画可以强化技术交底，清晰展示施工方案，这对于所有参与到施工的人员来说具有一定的便利性。
6 方案展示与数字化交付
在传统的公路项目管理过程中，通常用文字的方式完成技术交底工作，而管理人员只能通过口头传授的方式完成交底，在交流的过程中，由于个人语言表达能力存在的差异，管理人员本身也会出错，不同的人理解能力有差异，因此对于技术交底存在理解差异，这样一来施工过程中就会存在一定的质量风险与安全隐患，对整个工程造成负面影响。在工程建设中使用BIM模型实现数字化交付具有较强的直观性、易读性。从而为施工提供正确指导，对于整个工程施工具有重要意义。
7 碰撞检测报告
首先需要明确碰撞检查的范围与规则，明确碰撞程度与优先级，对无效碰撞进行精准识别。对于水管穿墙、穿板造成的碰撞现象，需要最大限度上将碰撞点的数量降到0。对于局部电机发生的碰撞，对于尺寸较小的管道出现的碰撞需要靠后处理，虽然靠后处理但是要予以高度关注，形成可靠的碰撞报告可以对碰撞现象进行细致描述。对于局部碰撞或者是一些构件出现的多次碰撞可以在报告中单独列出，最大限度上对碰撞情况进行反应。
8 结论
在桥梁施工中使用BIM技术可以有效提升工程设计水平，这样可以保证技术交底的实际效果，对比Autodesk Inventor与 Autodesk Revit，经过综合考量最终确定使用Autodesk Inventor。最终将BIM与VR进行结合，可以实现对设计结果的可视化展示，并制作施工动画，确保设计方案可以满足施工需求，增强技术交底效果。
参考文献
[1]李涛.BIM技术在道路桥梁施工管理中的应用[J].建筑技术开发，2021（9）：87-88.
[2]史兴波.BIM技术在公路桥梁施工管理中的应用[J].砖瓦，2021（5）：122+124.
[3]俞诗杰.基于BIM技术的大跨度连续刚构桥建造技术虚拟仿真及安全评定[D].暨南大学，2020.
关键词：BIM;桥梁工程;施工
中图分类号：U445 文献标识码：A
0 引言
BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型技术，由此可知BIM技术的核心就是信息，可以实现将全生命周期的有关信息集中在一个三维模型当中，为项目建设提供统一的信息共享平台。可视、模拟、参数、协调是BIM技术的主要特点，BIM技术的自身属性使其在国际范围内建筑行业当中得到广泛应用。近年来，在我国许多重大建设项目中都应用了BIM技术并且取得了理想的成果。我国桥梁工程建设中对于BIM技术的使用依然处于探索阶段，为了提升我国桥梁施工的质量，需要将BIM技术应用于桥梁工程建设中，为桥梁工程建设提供更多的解决方案。
1 BIM技术在桥梁施工中的应用优势
1.1 桥梁施工特点
现阶段，我国桥梁建设事业发展速度比较快，從桥梁工程项目建设现状来看，与其它工程相比，施工难度较大是桥梁工程最大的特点，主要体现在以下方面：（1）规模庞大。对于桥梁整体结构而言，具有整体结构体积庞大的特点，同样也体现在桥梁各构件的体积上，庞大的体积导致桥梁工程在建设中的难度也相应增大，所以在桥梁工程建设中，对管理人员、施工人员、技术人员的要求都非常高。（2）从桥梁结构上来看，不管是在设计与构建中，难度也都比较大，特别是传统的桥梁结构，更为复杂，在设计与构建中需要对稳定性、安全性加以重视，才能最大限度的避免施工中出现问题，保证最终建筑质量。（3）从施工环境来看，外界环境对桥梁工程的影响较大，由于桥梁工程建设多处于恶劣的环境中，所以施工进度、安全及质量等均会受外界环境的影响，也增大了施工的难度。可见，桥梁工程建设中，难度大、复杂性是最突出的特点，因此要想提升桥梁工程建设质量，就需要在施工过程中加强管控，这也为BIM技术的应用提供了可能。
1.2 BIM技术的优势
BIM技术在桥梁工程施工中应用要想对BIM技术充分利用，就需要明确BIM技术的优势与价值，从BIM技术的应用实践来看，该技术的应用优势主要体现在以下几方面：（1）信息完整性。信息完整性的优势是BIM技术在桥梁工程施工应用最主要的优势，完整的信息也就表明了BIM技术在桥梁工程施工中，能够对桥梁结构中各个构件的类型、型号、尺寸等信息全面分析，并以数据的形式体现出来，为桥梁工程施工提供辅助。（2）模型关联性。桥梁工程施工中，BIM技术在应用中，模型的关联性特点也是其最大的优势之一，即通过建筑信息模型结构，对桥梁结构中各个构件之间的关系，以及各构件之间的作用机制，能够全面呈现出来，为桥梁结构设计、施工提供依据。（3）模型可视化。BIM技术在桥梁工程项目中合理利用，可视化效果是最大的优势，设计人员、施工人员能够通过可视化技术，对桥梁工程项目建设中的关键环节、重点环节直观的进行观看，能及时发现设计中存在的问题，确保了施工的规范性与标准化，避免施工中出现人为差错及失误，最大限度的保证了施工效果的提升。从BIM技术的应用优势来看，在桥梁工程施工中有较高的应用价值。
2 BIM技术在桥梁设计当中的应用
将构件进行组合设计被称之为参数化设计，使用BIM技术对桥梁建模实际上是将许多虚拟构件进行组合，并且在构件设计中并不需要过多的建模语言，主要的操作就是旋转、拉伸，实现对现有构件的参数进行设置，这些参数也可以进行自由调节，使构件形体出现一些变化，满足工程的设计要求。[1]设计参数的过程中需要通过参数对构件的属性进行模拟，对参数进行统计、计算，可以大幅度提升建模的效率、技术水平，同时也可以提升设计企业的市场竞争力。
2.1 选择平台
桥梁施工使用BIM进行设计时，使用 MicroStation Connect进行建模，MicroStation Connect参数化功能相对薄弱，由此不能顺利实现全参数化驱动。为了弥补参数功能薄弱的特点，可以选择使用参数化功能更强的 Autodesk Revit，设计过程中可以结合工程的实际需求构建不同的参数族模型。如果需要构建更加复杂的模型，建议使用 Dynamo，但是 Dynamo建模功能并不是很强，只可以进行命令，即便 Dynamo可以在一定程度上将建模能力提升，但是编程依然是主要的方式，操作难度大，造成建模工作效率低下。[2]Autodesk Inventor同时具备强大的参数化、建模能力，还可以对图、统计、应力进行分析，拥有规范库族，还可以输入 Dynamo模型，因此在桥梁工程建设中建议使用Autodesk Inventor 与 Autodesk Revit实现高效率参数化建模。
2.2 参数化组库
桥梁施工过程中，桥塔钢锚梁和锚拉板在结构上具有高度的相似性，部分参数会发生变化，可以为参数化建模创造条件。为了进一步减少建模强度，建议使用 Autodesk Inventor与 Autodesk Revit 实现参数化建模，在此基础上构建参数族。需要使用两种软件构建的参数族库对钢锚梁进行对比，由此可见 Autodesk Revit在建模过程中是存在一些问题的，即便是可以构成不同参数之间的模型关系，但是还是会因为平面驱动顺序造成参数驱动无效，因此需要对参数之间的关系和模型的搭建顺序进行适当调整。模型搭建时，如果此时的逻辑关系相对复杂就会在一定概率上造成错误，延长调整过程，但是使用 Autodesk Revit进行建模就不需要很强的逻辑思维，同时简化参数之间的关系设置，即便是一些复杂的构件也可以实现一次成型，减少了调整参数、模型需要的时间，这也进一步验证了 Autodesk Revit强大的建模能力。 3 图纸校对
CAD属于二维图纸，并不能实现对设计的直观展示，造成设计缺少一定的协同性，从某种程度上将容易造成不同构件设计过程中产生的错误，构件之间的碰撞是一种较为常见的错误。在设计过程中，为了进一步满足桥梁结构的受力要求，有必要在构件当中对钢筋、预应力筋进行合理布局，但是钢筋、预应力筋完全属于不同的专业领域，因此容易在布置结束以后出现碰撞现象，而这种问题很难通过CAD二维图纸发现，但是使用BIM却可以让问题清晰地展现出来。
桥面属于一种组合梁，因为为了实现钢箱梁与顶部的混凝土实现共同受力，有必要在钢箱梁的顶端布置剪力钉。为了最大限度上确保桥面受力的合理性，需要在桥梁内部布置钢筋，此时三者之间极其容易发生碰撞。此外，对于桥塔下横梁往往也需要布置大量的钢筋，同样容易出现碰撞。为了最大限度上追求桥梁的设计效果，减少返工，可以选择BIM技术建模作为设计方案碰撞检查的基础，从而及时发现可能出现的碰撞现象。
4 BIM与VR结合
使用BIM对桥梁进行设计可以实现可视化设计，在BIM建模的基础上形成对应的渲染图，可以立体化地展现出方案的整体效果，同时通过渲染图还可以实现对一些实际问题的展示。将BIM与VR进行结合运用可以实现对虚拟方案的展示，通过专门的展示平台可以在空间中形成展示模型，模型在虚拟空间中形成，工作人员可以在虚拟空间中提前感受桥梁设计全过程的状态。
5 BIM模型
从桥梁的全部施工工序出发，在BIM模型的基础上制作施工模拟动画：
（1）导出FBX格式的BIM模型到三维模型软件当中。（2）在施工组织设计的基础上，参考相關资料，做好设备与模型预期工作。（3）构建桥梁工程地形模型，在模型当中需要增加施工环境中存在的元素，甚至可以设计相应的背景。（4）对桥梁、设备模型进行合理布置。（5）渲染动画序列帧，后期开始合成，在必要情况下增加配音、制作施工动画可以强化技术交底，清晰展示施工方案，这对于所有参与到施工的人员来说具有一定的便利性。
6 方案展示与数字化交付
在传统的公路项目管理过程中，通常用文字的方式完成技术交底工作，而管理人员只能通过口头传授的方式完成交底，在交流的过程中，由于个人语言表达能力存在的差异，管理人员本身也会出错，不同的人理解能力有差异，因此对于技术交底存在理解差异，这样一来施工过程中就会存在一定的质量风险与安全隐患，对整个工程造成负面影响。在工程建设中使用BIM模型实现数字化交付具有较强的直观性、易读性。从而为施工提供正确指导，对于整个工程施工具有重要意义。
7 碰撞检测报告
首先需要明确碰撞检查的范围与规则，明确碰撞程度与优先级，对无效碰撞进行精准识别。对于水管穿墙、穿板造成的碰撞现象，需要最大限度上将碰撞点的数量降到0。对于局部电机发生的碰撞，对于尺寸较小的管道出现的碰撞需要靠后处理，虽然靠后处理但是要予以高度关注，形成可靠的碰撞报告可以对碰撞现象进行细致描述。对于局部碰撞或者是一些构件出现的多次碰撞可以在报告中单独列出，最大限度上对碰撞情况进行反应。
8 结论
在桥梁施工中使用BIM技术可以有效提升工程设计水平，这样可以保证技术交底的实际效果，对比Autodesk Inventor与 Autodesk Revit，经过综合考量最终确定使用Autodesk Inventor。最终将BIM与VR进行结合，可以实现对设计结果的可视化展示，并制作施工动画，确保设计方案可以满足施工需求，增强技术交底效果。
参考文献
[1]李涛.BIM技术在道路桥梁施工管理中的应用[J].建筑技术开发，2021（9）：87-88.
[2]史兴波.BIM技术在公路桥梁施工管理中的应用[J].砖瓦，2021（5）：122+124.
[3]俞诗杰.基于BIM技术的大跨度连续刚构桥建造技术虚拟仿真及安全评定[D].暨南大学，2020.