基于BIM在桥梁工程设计与施工中的应用分析

2022-12-18 版权声明 我要投稿

引言:

BIM技术是一种比较新型的技术,通过数字信息仿真,模拟建筑物所具有的真实信息。在实际使用的过程当中,特别是在设计的时候,融入了全新的理念,已经突破了传统设计方面的一些制约,BIM技术在建筑工程领域获得了迅速的普及。为了能够让建筑领域获得更多的先进的发展,BIM技术在其中发挥了重要的作用,建筑领域也因此产生了比较重大的变革,特别是一些大型工程,结构比较复杂,BIM技术在其中发挥了极为重要的作用,不仅如此,BIM技术也让建筑项目的物理功能变得更加可视化、数字化,整个设计、施工和运营的过程就是一个不断优化的过程,在BIM的基础上,可以更好地进行优化。

1、桥梁工程施工特点分析

1.1 施工环境复杂多变

在进行桥梁工程施工的过程当中,周围环境往往比较复杂,很多桥梁都会横跨河流或者是山谷,这使得桥梁工程,一直以来都是较为复杂、困难的工程之一,为了能够让桥梁工程在施工的时候更加顺利,保障安全,设计、施工单位要深入了解桥位处地质、地形,从而制定出更加适合地形的施工组织方案。当然,在施工的时候,提前准备相应的安全措施,来保障整个施工过程的安全,也是必不可少的。在施工过程当中,由于桥位周围的环境地形地质过于复杂、以及其他各种不同原因,施工人员往往会受到生命安全的威胁。因此,需要设计人员能够制定出更加合理科学的施工方案和施工组织措施,具有重大安全隐患的专项工作需要具备相应资质的专家进行评审,确定方案是否可行。在实际施工当中,对于可能会出现的一些安全和质量隐患,需要提前制定出相应的预防和处理措施。

1.2 结构设计复杂化

桥梁工程在道路运营中处于关键地位,因此桥梁设计和施工的质量和安全性,都是一个项目需要重点把握的。在实际施工的时候,由于桥梁工程的结构比较复杂,桥梁工程的各个构件部位组合起来施工难度较大。尤其是大型复杂桥梁,在施工过程中会出现各部位构件或细部钢筋相互干扰的情况,因此会出现各种不同形式不同原因的变更。在传统桥梁设计施工的过程当中,往往要求设计人员具有比较丰富的从业经验,在设计过程中及时避免或采取措施预防施工过程中可能出现的问题,保证桥梁工程的安全性和使用性。但是因为传统技术带有诸多限制,因此即使一些拥有丰富经验的设计人员,在设计的时候,仍然会出现桥梁各部件、各部位钢筋相互冲突的问题,导致后续施工存在较多变更。

1.3 预制构件多体积大

在进行桥梁工程建设的时候,考虑到项目的建设成本,需要使用很多预制构件,预制构件需要施工单位在项目预制场地预制,然后通过运输机械运送到桥位处,进行吊装安装。因桥梁施工对预制构件尺寸要求极为严格,在预制构件设计的时候,如果无法保证结构尺寸的准确性和设计质量,后期变更会较多,项目建设成本势必会增加,甚至会影响到工期。不仅如此,因为项目预制构件数量较多、体积较大,所以在进行构件吊装的时候,必须严格按照相应的规范和合适的施工组织来实施,从而使桥梁工程在施工的时候更加顺利。

2、BIM技术在桥梁施工的可行性

由于桥梁工程的结构比较复杂,大多项目设计人员使用二维建模的技术来进行桥梁绘图,这种方法在实际进行桥梁设计的时候,大大提高了设计的速度和质量。二维建模技术虽然应用比较广泛,发挥的作用也十分重要,但在实际使用的时候,无法直观地展示整个桥梁的结构,对一些比较复杂的工程,二维建模技术表现出了不足之处。因为二维建模技术不能直观地展示桥梁的整体结构,所以设计时难以避免会出现各构件部位、细部钢筋相互冲突的情况,导致后期出现较多变更。基于二维建模技术的局限性,三维建模技术的推广推动了我国建筑工程的重大改革和发展,这也是我国建筑工程领域所不可避免的一个趋势和发展方向。国内的桥梁建设日益增多,不管是规模还是数量都获得了更多的突破,不仅如此,桥梁的结构外观也变得更加多样,很多新型的理念被融入到了桥梁建设当中。这个时候桥梁设计人员的工作难度相应增加,面临诸多挑战,设计人员在规定的时间之内想要设计出符合要求并趋于完美的桥梁,难上加难。在这样的情况下,传统的技术显然难以符合目前社会的发展需要,BIM是一种比较新型的技术,可以使用数字化以及信息化等先进的模式来进行建模,让桥梁的设计结果能够动态地展示出来,BIM技术如果能够和桥梁工程设计相互结合,那么就可以成功的解决传统设计当中的一些弊端,可以让企业的成本有效降低,同时也可以让桥梁工程的设计发挥更加重要的作用。

3、BIM在桥梁设计阶段的应用

3.1 准备阶段的设计工作

桥梁工程涉及到很多不同的构件,必须要各个不同部分参与共同完成,才能够让桥梁工程设计顺利进行,特别是在前期设计的时候,设计方必须要了解施工过程和方法,只有这样才能够设计出符合规范并便于施工的设计方案。使用BIM能够满足各个不同参与方的需要,对一些意见不一致的问题能够及时解决,BIM技术主要是使用三维建模的方式,这三维包括信息化、数字化以及参数化,能够让设计的结果以一种动态的方式演示出来。工程方在三维建模的时候,能够及时对整个项目进行科学评估,同时三维模型是可视化的,能够让各个参与方直观的看到设计的成果,同时也可以及时收集建设单位、施工单位的意见,使设计的方案更加科学完善。

3.2 后期的优化设计

由于项目的设计、施工和运营的过程就是一个不断优化的过程,在BIM的基础上,可以对设计方案更好地进行优化。桥梁工程在进行设计的过程中,可以使用BIM模型对设计方案进行比选优化。通过BIM三维模型,让桥梁结构各部分的相互关系完全呈现出来并进行动态演示,可以核查设计中的缺点和不足之处,从而对整个桥梁方案进行优化,设计出更加符合业主需要、贴合项目实际环境、便于施工、经济合理的方案。

4、BIM技术桥梁施工阶段的应用

4.1 模拟分析

在桥梁工程进行实际施工的时候,BIM技术可以把整个工程规划、设计、施工当中的流程相互结合,形成信息模型。信息模型几乎涵盖了施工过程所有的内容,比如道路的线形、桥梁等结构物的位置、管道的位置等。同时,按照不同环节当中的施工任务,建立起与之相匹配的模块,BIM能够对这些不同的模块系统地进行处理,使其更加的完整,对施工能够提供更加全面的参考,从而使桥梁工程在建设的时候更加安全。

4.2 优化施工管理

BIM技术建模可以使工程可视化,即“所见即所得”的形式,能够让施工单位对整个工程了解更加透彻,及时核查到施工当中有可能产生的问题。同时也可以帮助施工方分析目前的问题,施工单位的管理是按照BIM的模型完成的,制定比较全面的应急方案和一些措施方案,在很大程度上能够改善管理人员的思想和意识,使其从之前的被动管理转向主动的管理。让整个施工也可以更加简化,及时解决施工当中存在的隐患。很多管理人员通过BIM可视化的功能,能够深入了解施工的整体过程,从而能够对施工过程进行全面指导,为管理人员把控桥梁工程施工的进度和质量提供有力的技术保障。

4.3 数字化的施工分析

在桥梁工程的施工过程当中,使用BIM技术能够根据信息化的平台来全面的整合各部分构件,不仅如此,发挥BIM技术可视化建模方面的优势,能够全程模拟整个桥梁工程的施工环境,包括施工区域的地形、地貌以及桥位处工程地质情况。通过BIM技术来模拟施工环境,能够帮助施工单位及时了解实际情况,在施工之前,分析在施工过程当中有可能产生的隐患,使桥梁能够真正地完成动态化的施工建设。不仅如此,施工方使用BIM技术的动态化功能,能够更加直观的将施工阶段的设计参数呈现出来,让施工单位对整个工程掌控更加全面,优化分配施工材料和资金投入,可以有效地提高工程的进度和质量。

5、结束语

综上所述,我国的桥梁工程不断地向着规模化发展,基于桥梁工程建设的复杂性,对设计、施工方面的技术要求越来越高,而目前情况的设计技术已经难以满足业主的需求和社会的快速发展需求。BIM根据自己的优势,在实际设计的时候发挥了极为重要的作用,让设计、施工单位获得比较全面的技术保障,不仅能够降低投资成本,同时推进桥梁设计、施工水平的进步和优化,从而使桥梁工程的建设质量更优,推动桥梁建设事业向更高层次进步。

摘要:BIM技术是一种比较新型的技术,其通过数字化手段,在计算机中建立一个虚拟建筑,该虚拟建筑会提供一个单一、完整、包含逻辑关系的建筑信息库。BIM技术的应用效果是比较突出的,其精髓在于数据能贯穿项目的整个寿命期,对项目的建造及后期运营管理持续发挥作用。特别是在桥梁工程中使用,可以帮助设计人员弄清各部位结构的相互位置关系,加强设计的准确性,加快桥梁的施工进度,加强桥梁设计和施工质量,使桥梁在建设的时候更加安全可靠。基于此,本文主要讨论了在进行桥梁工程设计、施工的过程中此技术使用的情况,根据设计、施工的过程进行BIM技术的分析,同时也阐述了BIM技术在施工阶段的优势之处。

关键词:BIM技术,桥梁设计,施工,应用分析

参考文献

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