摘要：近年来，钢结构桥梁因具有体重较轻，抗地震性能好，绿色环保，工业化和装配化程度高等优点，符合绿色发展理念，在全国公路桥梁中开始逐渐普及。现阶段较为成熟的数字化技术的应用在钢结构桥梁工程中主要体现在桥梁数字化深化加工和桥梁的数字化拼装。
关键词：数字化；钢结构；工程
前言：在桥梁工程的施工过程当中，使用数字化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，发挥数字化技术的优势，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。
1桥梁数字化深化加工
1.1桥梁整体造型
在加工前先建立整体造型模型，利用参数化模型直接生成空间胎架定位数据，帮助加工厂进行前期的胎架定位，提高加工效率。
1.2桥梁板块划分
根据设计图纸对模型进行施工板块划分，并将双曲桥板等构件板块展开并提供相关数据，建立面模型。利用数字化面模型进行无纸化下料放样，缩短正常下料放样的时间。
1.3桥梁内部结构深化
对模型进行内部结构深化，拆分桥梁整体到顶板、底板、腹板等深化部件，生成数字化加工数据，加工厂利用数字化加工数据进行无缝对接的工厂制作，大幅增加加工效率，并减少加工中产生的错误。
1.4相关设计软件
（1）MATHCAD。在MATHCAD中对不同节点形式进行计算编程。利用MATHCAD进行节点计算并形成结果报告。
（2）X-Steel。利用X-Steel进行3维实体建模。使整个结构情况在X-Steel模型中能充分体现。对一些构件的空间角度能有精确记录。对所有材料有一个比较精确的统计，辅助下料。
（3）AutoCAD。对X-Steel所生成的详图进行对比和优化，使详图能进一步符合要求。对一些遗漏的结构件和零件进行补充，使构件尺寸和视图等能完全符合加工和安装要求。
2钢结构桥梁工程施工特点分析
2.1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。
2.2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。
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2.3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。
3、数字化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。使用数字化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。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，在数字化的基础上，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，可以使用数字化对设计方案进行比选优化。通过数字化的运用，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、数字化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，数字化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，数字化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
数字化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数字化完成的，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。很多管理人员通过数字化的功能，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，使用数字化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，发挥数字化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。通过数字化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，施工方使用数字化技术的运用，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。数字化根据自己的优势，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。
参考文献：
[1]刘耘.基于BIM技术的桥梁可视化施工应用分析[J].中国公路,2019(15):96-97.
[2]任腾先,高崇威.基于BIM的桥梁工程设计与施工优化研究[J].江西建材,2019(07):178-179.
论文作者:肖建波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
标签：桥梁论文; 桥梁工程论文; 过程论文; 构件论文; 技术论文; 模型论文; 预制构件论文; 《基层建设》2019年第32期论文;