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【摘要】結(jié)合實(shí)際,對(duì)bim平臺(tái)的橋梁工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行論述。分析了BIM技術(shù)的發(fā)展情況,并從BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)搭建、BIM技術(shù)在橋梁方案比選中的應(yīng)用以及BIM技術(shù)在鋼橋細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)等方面的應(yīng)用進(jìn)行了分析。實(shí)踐可知,由于BIM技術(shù)具備可視化、數(shù)據(jù)化等優(yōu)勢(shì),在橋梁工程設(shè)計(jì)過(guò)程中可以提升橋梁設(shè)計(jì)質(zhì)量和建設(shè)質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】BIM平臺(tái);橋梁工程;設(shè)計(jì);應(yīng)用
1引言
21世紀(jì)初,由美國(guó)歐特克公司提出的BIM技術(shù)問(wèn)世。經(jīng)過(guò)了近20a的完善和發(fā)展,BIM技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都有較好的表現(xiàn),其獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念和可視化的3D建模方式,給建筑行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的推動(dòng)力。但是,相較于傳統(tǒng)的建筑或機(jī)械領(lǐng)域,BIM技術(shù)在其他領(lǐng)域的運(yùn)用還有一些局限性。本文簡(jiǎn)述BIM技術(shù)在公路橋梁建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用,并做出相關(guān)分析。
2BIM技術(shù)在公路橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
公路橋梁有多種設(shè)計(jì)建設(shè)方案。根據(jù)不同的地形和施工環(huán)境,可以運(yùn)用不同的施工方案進(jìn)行合理的施工,而B(niǎo)IM技術(shù)可以很好地在多種方案中進(jìn)行科學(xué)的比對(duì),選出最佳方案。因此,在公路橋梁建設(shè)方面,BIM的作用不可忽視。
2.1基于BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)搭建
運(yùn)用BIM技術(shù)建立施工環(huán)境的全模擬,建立可完全反映現(xiàn)實(shí)的虛擬3D模型,需要用到多種當(dāng)下最先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù),如激光掃描技術(shù)、航測(cè)遙感技術(shù)。從事專業(yè)橋梁設(shè)計(jì)的工作人員可以通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)橋梁工程方案進(jìn)行建模。使用自主研發(fā)的BIM建模軟件,首先,通過(guò)對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行科學(xué)勘察,對(duì)模型進(jìn)行初步框架設(shè)計(jì);其次,再利用設(shè)計(jì)方案中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)對(duì)此模型進(jìn)行操作,最后,在多個(gè)協(xié)同平臺(tái)的共同努力下,將具有初步輪廓的BIM模型與環(huán)境相融,得到了有著完整大環(huán)境的3D模型【1】。模型建立后,需要橋梁設(shè)計(jì)建設(shè)行業(yè)的專業(yè)人士,通過(guò)模型對(duì)整體施工方案進(jìn)行評(píng)估,通過(guò)多方面的認(rèn)證來(lái)確認(rèn)設(shè)計(jì)方案的切實(shí)可行,要保證在進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)校核時(shí),各設(shè)計(jì)專業(yè)的數(shù)據(jù)保持同步,避免因信息不同步而帶來(lái)的校核錯(cuò)誤。還要結(jié)合BIM技術(shù),在經(jīng)過(guò)專業(yè)人員的認(rèn)真校核之后,再進(jìn)行下一步的操作。
2.2BIM技術(shù)在橋梁方案比選中的應(yīng)用
在公路橋梁的諸多方案當(dāng)中,裝配式橋梁是整個(gè)橋梁系統(tǒng)中非常重要的一種,在橋梁方案設(shè)計(jì)到最終敲定需要耗費(fèi)較大的精力。原有的橋梁建設(shè)方案往往會(huì)使用比例為1∶2000的地形圖和其他設(shè)計(jì)資料,盡管通過(guò)這樣的方法可以使得橋梁的方案設(shè)計(jì)工作順利開(kāi)展,但實(shí)際上是有諸多問(wèn)題的,比如:平面的地形圖和路線圖無(wú)法真實(shí)地反映方案的設(shè)計(jì)意圖,無(wú)法反映出工程中的諸多細(xì)節(jié)問(wèn)題,表達(dá)混亂,給校核工作帶來(lái)了麻煩,而在使用了BIM技術(shù),并進(jìn)行完整建模之后,僅需要根據(jù)模型進(jìn)行施工既可。
2.3BIM技術(shù)在鋼橋細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
在對(duì)較復(fù)雜的地形進(jìn)行公路橋梁建設(shè)方案設(shè)計(jì)時(shí),BIM的優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來(lái)了。BIM模型相較傳統(tǒng)平面施工圖紙能更清晰地反映實(shí)際情況,且在相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境如峽谷、河流和某些非常重要的橋梁路段進(jìn)行施工時(shí),傳統(tǒng)的裝配式橋梁已經(jīng)難以滿足需求,需要進(jìn)行更加復(fù)雜的橋梁建設(shè)。BIM技術(shù)模型可將復(fù)雜的橋梁結(jié)構(gòu)中的重要節(jié)點(diǎn)呈現(xiàn)出來(lái),保障設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理。同時(shí)在細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)上,通過(guò)BIM技術(shù)的自身功能,在建模完善后,可以直接在模型中設(shè)計(jì),提升細(xì)部設(shè)計(jì)質(zhì)量。
2.4BIM技術(shù)在懸索橋節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)圖紙和BIM3D模型相比較,有諸多的不足之處。在進(jìn)行大型索橋的建設(shè)時(shí),平面圖紙是很難將橋梁建設(shè)中關(guān)鍵且復(fù)雜的設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)清晰呈現(xiàn)出來(lái)的,尤其是主梁節(jié)點(diǎn)錨栓、索鞍等特殊的情況。而B(niǎo)IM均可清晰展現(xiàn)。
2.5BIM技術(shù)在鋼箱梁細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
隨著我國(guó)交通的不斷發(fā)展,交通網(wǎng)絡(luò)的不斷完善,出現(xiàn)了更多的跨線橋梁設(shè)計(jì)。為保障施工質(zhì)量,也為了使被跨越公路不受影響,專業(yè)的公路橋梁方案設(shè)計(jì)人員越來(lái)越青睞于鋼箱梁頂推方案。鋼箱梁總共分為6部分,由工廠進(jìn)行分開(kāi)澆筑,而后在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接處理。由于其內(nèi)部的受力情況較復(fù)雜,是對(duì)施工精細(xì)程度的一次挑戰(zhàn),而以往的平面圖紙僅能以普通的截面分析來(lái)對(duì)鋼箱梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步反映,這不僅是給工程建設(shè)團(tuán)隊(duì)增加了難度,還給鋼箱梁的制造帶來(lái)了影響,這是傳統(tǒng)平面圖紙的一大弊病【2】。
2.6BIM技術(shù)在橋梁可視化技術(shù)交底中的應(yīng)用
在進(jìn)行技術(shù)交底時(shí),BIM技術(shù)的作用再一次得到了體現(xiàn)。在過(guò)去,方案設(shè)計(jì)人員同工程建設(shè)者進(jìn)行技術(shù)交底時(shí),僅是通過(guò)語(yǔ)言或圖紙對(duì)一個(gè)想象中的橋梁進(jìn)行描述,一旦描述語(yǔ)言或理解方面有了偏差,則難免會(huì)給工程的順利實(shí)施帶來(lái)困難,這也是行業(yè)內(nèi)普遍出現(xiàn)的問(wèn)題。但是,在進(jìn)行技術(shù)交底溝通時(shí),合理地運(yùn)用BIM技術(shù),可以對(duì)施工過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)或其他施工復(fù)雜點(diǎn)進(jìn)行模擬,使干燥的語(yǔ)言變?yōu)樯鷦?dòng)的模型體現(xiàn),更加直觀和易于了解,并在施工過(guò)程中把需要注意的地方做出標(biāo)識(shí),整個(gè)施工過(guò)程一目了然。除此以外,還可以通過(guò)BIM技術(shù)建立相應(yīng)的信息庫(kù),將施工關(guān)鍵點(diǎn)和關(guān)鍵的施工方法都詳細(xì)錄入,作為日后進(jìn)行公路橋梁方案設(shè)計(jì)時(shí)的對(duì)比庫(kù)。
3BIM技術(shù)在公路橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)用中存在的難點(diǎn)
1)BIM自主研發(fā)的軟件尚未正式投入使用,目前,國(guó)內(nèi)大多數(shù)建筑方案設(shè)計(jì)所使用的BIM軟件還是國(guó)外研發(fā)的。軟件研發(fā)的諸多標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)內(nèi)行業(yè)規(guī)范不匹配。BIM技術(shù)的應(yīng)用是新建設(shè)技術(shù)的一次革新,對(duì)BIM的本土化工作已刻不容緩。2)對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件配置要求較高。在建模的過(guò)程當(dāng)中,軟件需要收集大量的信息,這些信息包含了施工環(huán)境的地質(zhì)地貌,周邊村莊或城市的人文數(shù)據(jù)等,導(dǎo)致了建模數(shù)據(jù)量極其繁雜,這就對(duì)硬件設(shè)備提出了更高的要求【3】。3)在BIM應(yīng)用方面,國(guó)內(nèi)行業(yè)還沒(méi)有較為規(guī)范的軟件使用規(guī)范。在BIM技術(shù)的應(yīng)用方面尚處于摸索期,并且對(duì)軟件的開(kāi)發(fā)利用不夠,對(duì)軟件的熟悉程度不夠,行業(yè)內(nèi)缺乏起主導(dǎo)作用的行為規(guī)范準(zhǔn)則。在方案設(shè)計(jì)時(shí),BIM工程中,需要對(duì)工程本身的全過(guò)程都有所了解。方案設(shè)計(jì)人員要對(duì)工程設(shè)計(jì)中的各種BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。4)由于BIM技術(shù)在行業(yè)內(nèi)仍屬于新型技術(shù),而且在進(jìn)行BIM建模的過(guò)程都了如指掌,還要熟悉BIM軟件的應(yīng)用,這就需要從業(yè)人員具有較高的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能。
4結(jié)語(yǔ)
近年來(lái),BIM技術(shù)在公路橋梁建設(shè)行業(yè)已經(jīng)有了初步的應(yīng)用。其不可忽視的作用在方案設(shè)計(jì)階段的各個(gè)環(huán)節(jié)都有所體現(xiàn):工程細(xì)節(jié)演示、工程難點(diǎn)標(biāo)識(shí)、改變技術(shù)交底方式等方面,都體現(xiàn)了BIM技術(shù)相較于傳統(tǒng)平面圖紙的巨大優(yōu)勢(shì)。BIM技術(shù)已經(jīng)被越來(lái)越多的行業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)可和接受,并逐漸投入使用。而在大量的使用過(guò)后,必然會(huì)形成行業(yè)內(nèi)對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用的初步規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),使BIM技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)公路橋梁建設(shè)行業(yè)得到更好的發(fā)展,而B(niǎo)IM技術(shù)建模將會(huì)成為我國(guó)建筑行業(yè)中不容忽視的重要技術(shù)環(huán)節(jié)。
【參考文獻(xiàn)】
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作者:岑峰 單位:中國(guó)中鐵四局集團(tuán)第二工程有限公司