摘要：在进行铁路桥梁施工时，应保证相关人员对铁路桥梁工程项目各项参数有所了解，并结合网络平台构建BIM比例模型。这一举措不仅仅能够将铁路桥梁施工方案更加直观的展示出来，还能够减少铁路桥梁施工时出现问题的可能，这对于提升铁路桥梁施工质量也是非常重要的一点。
关键词：BIM虚拟技术；铁路桥梁工程；施工管理；应用分析；
BIM建筑信息模型技术主要是通过数字信息来模拟实际铁路桥梁的真实信息，从某种程度上来说，BIM虚拟技术是信息化时代的特定产物，引领工程行业出现创造性变革的革命性技术。
一、BIM虚拟技术
BIM虚拟技术是基于现阶段工程行业内的最新技术而设计研发的一种数字化技术，BIM虚拟技术的出现使得建筑工程行业直接从2D平面设计进入到3D立体化设计时代。在铁路桥梁工程的施工中应用BIM虚拟技术，首先，需要将施工地点即铁路桥梁工程有关的建筑信息、构件信息、环境信息、专业信息等进行收集整理；其次，将前期所收集到的信息录入到BIM信息库中，并利用BIM虚拟技术构建一个与真实铁路桥梁工程完全一致的建筑模型，在该模型中要包含该铁路桥梁工程的全部信息。因此从某种角度来看，BIM虚拟技术是聚合铁路桥梁工程内所有信息而整合完成。最后，根据建立的建筑模型对工程施工方案进行修改优化，在确保施工质量的同时加快工程进度。
二、BIM虚拟技术的应用
1.场地分析。随着我国交通运输行业的快速发展，铁路桥梁工程的施工质量愈来愈受到人们的关注。为了提高铁路桥梁工程质量，就需要利用BIM虚拟技术收集、整理并分析施工地点附近的各种信息，建立相关构件模型，从而搭建出该施工地点的铁路桥梁模型。不同于传统2D技术只能展示设计结构的平面图，通过应用BIM虚拟技术能够建立与附近环境完全融合的铁路桥梁工程，从而打破传统技术分析存在的主观因素过重的情况。此外，将BIM虚拟技术与其他先进技术如地理信息系统技术等进行结合使用，能够在收集大量数据信息的基础上，对附近环境以及建筑物进行快速分析和数据收集，便于建立更加全面具体的铁路桥梁工程三维成像模型，在确保工程施工质量的基础上，加快工程进度和效率。以某铁路桥梁工程项目为例，根据铁路桥梁结构设计以及相应施工方法进行施工，并以所开发的桥梁作为BIM设计模型进行建模处理，依据相应空间结构关系，收集与桥梁相关的参数数据组建成为相应模型。在铁路桥梁工程施工管理中，利用BIM虚拟技术进行建模是关键。BIM建模技术主要包括开发构件数据资源库、对构件进行重命名、对构件进行编码、确定建模精度以及确定信息粒度几个方面，其中开发建设构件数据资源库以及对构件进行重新命名比较简单，确定建模精度是指需要精确测量建模内模型的单元大小，降低模糊程度。
2.方案辅助设计。BIM虚拟技术能够在视觉上达到逼真效果，这主要是根据铁路桥梁施工计划以及施工环境进行设计，并且利用大型设备布置进行展示，并应用4D模拟对施工重要节点、实际施工顺序和计划进行模拟展出，从而便于不同施工方案的对比和选择。在创建BIM虚拟技术数据库时，可以将6D数据库进行关联辅助使用，从而实现数据信息的快速校准和高精确性，以实现在极短时间内快速计算工程量的功能，提高施工管理的效率和进度。由于BIM虚拟技术在数据库内相关数据粒度达到构件程度时，就能够基本上达到桥梁工程项目管理所需要的数据信息，提升桥梁施工管理的质量和效率。同时利用BIM虚拟技术能够模拟施工用材、进行造价管理、预测工程成本，便于施工单位进行成本控制，从而打破工程企业由于数据信息过多不能快速进行获取、分析而导致精细化施工管理难以实现的局面。在应用BIM虚拟技术后，不仅能够准确获得相应工程项目的数据信息，而且能够为施工企业的各个环节提供数据支持，降低在物流、储存等环节的资源浪费，实现低能耗、绿色施工的目的。实际上，BIM虚拟技术不仅仅作为虚拟技术模型在工程行业中进行使用，更是将BIM虚拟技术作为一种新型的设计方法进行使用，即将参数化设计方式纳入工程设计当中。这主要是由于BIM虚拟技术所建立数据模型是基于施工地点的各种信息基础上，当数据信息发生变化后，也会引起数据模型的改变。参数化设计方法就是在施工参数改变之后，施工人员根据建筑物的实际施工目的以及设计要求，对不同施工设计进行对比分析后，选择其中最合适的施工方案进行施工，从而提高工程的施工质量。现阶段在铁路桥梁工程以及其他建筑工程中参数化设计的应用比较频繁，利用参数化设计软件对施工方案进行修改达到控制建筑物外形的目的已经成为一种趋势。
3.建筑性能分析。使用参数化设计时需要对于建筑物的性能进行分析。一般来说，影响铁路桥梁性能的因素包括照明、安全、布局合理性、声学、色彩等因素。通过BIM虚拟技术在建筑设计阶段就可以对于这些数据进行分析评定，发现与设计方案或者设计理念不同之处，可以通过修改参数来改变建筑物的形态。BIM虚拟技术对于施工方案而言意义重大，根据国际研究所的试验表明，通过BIM虚拟技术判定后，建筑物的使用寿命、资源消耗程度、对于环境的影响都能实现一个大幅度的提升。
4.可视化设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可视化设计是BIM虚拟技术在建筑工程行业中的重要应用，与传统2D平面效果图相比，可视化设计图纸能够更加直观具体全方位的展现施工效果，同时可视化设计能够对工程的内部空间结构与外部外观进行观察监控，便于施工人员对施工过程中存在的问题进行及时修改优化。传统铁路桥梁工程施工中一般应用二维CAD工程设计技术，在剖析工程设计图纸的各个重要节点时，需要结合平面设计图纸以及剖面图才能全方位解释清楚。而现阶段应用的BIM虚拟技术则是以三维空间数字模型为基础，将桥梁工程的空间结构、设计结构、位置与功能之间的关系展现的十分清楚，使得复杂的空间设计变得立体化，达到全方位的可视化效果，从而降低工程人员对于图纸的理解难度，极大的避免了由于图纸理解不清楚而造成的工程问题。利用BIM虚拟技术对桥梁工程的重要节点进行全方位展示，能够使得设计施工变得更加具体形象，极大提高施工质量。现阶段BIM虚拟技术主要是利用Autodesk Revit软件进行模型的建构，并且根据构件的建构顺序进行“阶段化”施工。将工程构件数据导入Autodesk Revit软件内并且输入环境参数，构建虚拟仿真环境，以此为基础展现施工方法，使得工程设计变得可视化。
5.4D 虚拟施工。4D 虚拟施工是用 Autodesk Navisworks 的虚拟仿真环境，对 3D 几何空间模型添加时间维度，虚拟推演实际施工过程。具体来说，是将 BIM 模型与施工组织进度计划相关联，以进度驱动模型的虚拟仿真。具体技术路线如下：（1）用 Autodesk Ｒevit 建立 3D数字模型，赋予每一构件施工工序属性参数；（2）用project 编 制 工 序 的 时 间 任 务 项 数 据 源；（3）用Navisworks 集成模型和工序时间数据源，在虚拟仿真环境中实现模型的虚拟建造。同时进行实时的过程交互，虚拟推演施工方案，动态检查方案可行性及存在的问题，优化调整施工装备、工艺等。
三、BIM虚拟技术在铁路桥梁施工管理中的应用
当前在实施铁路桥梁施工管理时会受到多方面外在因素的干扰，直接影响铁路桥梁施工效果，这对于我国交通运输行业发展水平有很大的影响。基于此，在铁路桥梁施工时必须结合BIM虚拟技术，构建合理的铁路桥梁施工模型，按照相应模型开展管理工作，在提升铁路桥梁施工管理效果的同时，推进铁路桥梁施工顺利开展。就目前来看，BIM虚拟技术在铁路桥梁施工管理中非常常见，主要应用于以下几个方面：
1.4D虚拟施工及优化。一般来说，在铁路桥梁工程施工之前，施工人员应结合施工现场地形条件和铁路桥梁施工要求等方面制定施工组织计划。并将施工组织计划与工程项目3D模型相结合，在BIM虚拟技术的作用下形成4D施工信息模型。这一施工信息模型不仅仅能够改善工程项目3D模型中潜藏的问题，还能够对工程项目各个施工环节实施有效标注，并将铁路桥梁施工以3D图片和动画的方式呈现出来。铁路桥梁施工人员就可以根据施工信息模型对工程项目各个施工阶段潜藏的施工问题进行优化调整，在保证施工信息模型合理性的同时，提升铁路桥梁施工质量。
2.工程可视化管理。理论上来说，将BIM虚拟技术与铁路桥梁施工结合到一起，能够在短时间内构建出铁路桥梁施工模型。参与铁路桥梁工程的施工人员能够通过工程项目模型分析施工现状，有效提升铁路桥梁工程施工的共享性。而且在工程项目施工过程中，相关人员只需要点击某一部分模型构件，就可以了解到铁路桥梁工程各施工阶段的工程信息，同时制定更为合理的铁路桥梁工程施工方案，为推进铁路桥梁施工顺利开展提供有效参考依据。
3.施工动态监控。在铁路桥梁工程施工时会受到多方面外在因素的干扰，直接影响工程项目施工效果。在这个过程中就需要应用BIM虚拟技术对铁路桥梁施工实时动态监控，应用不同颜色对铁路桥梁施工模式实施有效标注，及时有效的调整铁路桥梁施工模型中不合理的部位。而且在施工动态监控的过程中，还能够保证相关人员对工程项目各个施工阶段要求和现状有所了解，优化铁路桥梁施工程序。有效提升工程项目施工速率，从本源上控制铁路桥梁施工出现工期延误的现象。
4.施工安全控制。在开展铁路桥梁施工时，必须按照BIM虚拟技术要求构建合理的工程项目施工模型，同时采取阶段性施工管理的方式，确保铁路桥梁工程各个施工阶段的信息能够在工程项目施工模型当中清楚的表示出来。这不仅仅能够提升施工人员对该项工程项目的了解，还能够实现铁路桥梁工程动态监督的目的。另外，通过BIM虚拟技术还能够实现安全风险预警装置设立的目的，一旦工程信息数据出现偏差，BIM系统会自动发出警报。控制风险因素对铁路桥梁工程产生的影响，全面提升工程项目施工安全性。
总之，利用BIM虚拟仿真技术，能够将桥梁工程施工方案的3D化呈现和可视化交底，此外施工方案的4D模型施工推演和优化以及对于工程量的自动核算，为BIM虚拟技术在铁路桥梁工程中的应用提供数据支持。
参考文献：
[1]张兴平.BIM虚拟施工技术在工程管理中的应用.2017.
[2]王祝清． BIM 在铁路建设项目中的应用分析.2016.
[3]潘新华.浅谈BIM虚拟技术在铁路桥梁施工管理中的应用.2017.
论文作者:雷黎霞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/3
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