摘要：随着我国经济技术的高速发展，在一定程度上也带动了我国建筑行业的发展，而桥梁施工作为我国建筑行业中的重要组成部分，二者之间有着密不可分的联系，BIM技术在我国建筑设计中的广泛应用，使得我国桥梁设计施工的整体工程效率得到极大的提升。BIM技术作为一项以数据为核心的技术手段，可以很好的将桥梁施工信息进行整合，并对桥梁施工中的特点展开更深层次的研究，为我国大型工程建设的顺利进行提供重要保障。因此，本文探讨了桥梁工程设计中对BIM技术的应用，并对其在应用过程中的问题现象提出合理化的解决措施。
关键词：BIM技术；桥梁设计；工程施工；应用分析
引言：当下我国的一些大型桥梁工程施工项目数量正在逐年增加，而桥梁工程设计因其自身的复杂性特征，对周围的工作环境有着较高的要求。就目前而言，我国的桥梁工程设计还存在许多的问题现象，如设计现代化程度不高等，这都会加大设计中的安全隐患现象，不仅会影响施工效率还会降低施工安全系数，因此我们应采取一种更加科学合理的方式来提高我国工程设计水平。
1 传统桥梁工程设计方法中存在的问题
桥梁工程是一项类型复杂、种类繁多且施工起来较为困难的项目，对施工环境以及施工地理条件以及设计人员的技术有着同样高的要求，而我国传统桥梁设计方法多通过二维平面图纸方式进行展现，但这种设计方式往往存在较多额弊端，多体现以下几方面内容：
1.1方案设计阶段：施工环境复杂且二维设计图纸难以展现
和其他的工程相比，桥梁工程会涉及到一些复杂的地理环境，如跨河、跨山谷、跨现状道路以及铁路等。不同的地理环境所设计出的施工图纸以及施工程序也会有很大的不同，设计过程中很难将那些复杂的施工环境进行展现。当下，我国的桥梁工程设计多依赖设计人员的施工经验，但由于施工环境本身具有复杂性的性质，这也加大了施工人员的施工难度，需要拥有足够经验的施工人员才能够保证施工的合理性、安全性。
1.2施工图设计阶段：桥梁结构较多、结构设计更加复杂、配筋冲突较难检查
在施工的过程中，桥梁工程对于构件的要求较高且构建种类较多如果设计过程中结构设计不严谨，就会加大施工的危险性，由于其设计具有复杂性特征，这也加大了设计过程的难度，且设计中经常会出现一些问题，如连接件以及配筋等问题就极易出现矛盾冲突，当这些问题出现的时候，施工人员都会结合自己的设计经验以及二维设计图纸来查找问题的所在，虽然可以解决部分问题，但绝大多数的情况在都是在进行施工的过程中才能找到问题，这也使得后续施工无法有效的进行，耗费大量的人力物力。为了保障施工的连续性就需要不断的对施工方案，进行调整，使得施工越来越复杂，加重了施工的难度。
1.3施工图组织设计阶段：难以发现施工机械动态运行中的碰撞问题
在实际施工的过程中，可以发现一些桥梁对预制构件有着大量的需求，通常都是通过工厂定制或者施工预制的方式来满足安装需要，因此应使运输的效率得到保障。此以，由于构件的需求较大、体积大，对生产运输以及施工都有着很高的要求，不仅要满足构建的需求，还要提高运输的效率，确保对构件的合理配置，将施工的效率最大化。在构件在运输、吊装以及浇筑过程中，各种大型的机械设备都处于一个动态运行的状态，借助传统二维平面图纸设计方式，无法及时发现施工机械设备动态运行中的碰撞问题，一旦出现问题，就会对工程进行大面积的调整，难以对一些风险问题进行很好的规避。
2 以某大桥为背景通过对BIM技术运用对桥梁工程设计展开优化
某大桥梁总长为419.560m，主桥为（60＋100+60）m预应力钢筋混凝土连续梁桥。由于该桥跨越在建的三浙高速公路，因此，在实际施工的过程中避免不了的会存在物体碰撞现象，但传统二维平面图纸的设计方式难以发现其中的问题所在，因此，通过BIM技术可以实现对可视化模型的建立，进而更好地展开施工设计方案。
2.1基于BIM的桥梁工程设计优化流程
主要包含了对方案设计的优化、施工图纸设计的优化以及施工组织设计优化三方面内容。结合实践经验可以得出，只有利用三维建模，才能真正将BIM技术融入到桥梁设计中来。就目前的形式来看，要想对三维建模技术进行合理的利用，应以二维图纸为基础，对其进行升级，有助于实现对整个工程的优化。具体的操作如图1所示。通过对BIM技术的合理利用，可以及时的发现设计中的问题现象，便于及时的做出调整，通过不断的完善、优化设计图纸，可以更好的对施工中国的问题进行处理，降低了施工成本，提高施工效率。
图1 运用BIM技术对桥梁施工设计优化流程图
2.2BIM技术与桥梁方案设计优化
总的来说，所谓方案设计指的是对桥梁整体实施的一个结构性规划。主要包含了桥梁的断面、平面以及立面的布局，不仅涉及到地理位置，还涉及到了不同方位的结构物。因此，在确定方案设计前应经过多种的方案对比、筛选，这不但加大了工作量还耗费了大量的时间。而通过对BIM技术进行合理应用后，可以利用三维建模的形式来对施工现场进行模式，并结合实际的需要来对设计方案进行优化，最终确定一个可行的方案。图2是通过BIM技术模拟出的某大桥及周边场地模
图2 BIM技术所建立出的桥梁以及周边场地模型图
从图可以清晰的看见，通过BIM技术所建立出的模型可以对整个桥梁结构进行很好出来，能够将各个布局进行清楚的展现出来，因此较于二维平面图纸，三维建模有着更高的优势，可以以一种更立体、直观、清晰方式进行展现出来。不仅减轻了设计工作人员的压力，还方便了对整个施工的规划，也有利于人力物力的合理运用
2.3BIM技术与桥梁施工图设计优化
一般情况下，在确定设计方案后便是要开展对施工图纸的设计工作，更为细致地完善整个建模，将方案精细化，建立一个清晰的施工图纸使后续施工能够顺利的进行。如配筋和断面，应该利用一种新型的且技术要求较高的施工方式。而BIM技术可以很好的细化这项工作，并对各个部位的构建进行合理的使用，同时对构件中的配筋从空间视角展现，能够清楚的发现是否有干涉和碰撞现象，便于设计人员进行检查复核，以及施工人员施工。
2.4BIM技术与桥梁施工组织设计优化
在实际施工的过程中，避免不了的会出现机械与物体发生碰撞的现象，其中箱梁施工所有挂篮运行中的碰撞风险就是其中之一。而二维平面图纸的设计方式无法对其进行模拟，而通过对BIM技术的运用，可以实现对运动的物体进行碰撞测试。物体的运动可设置运动路径来实现，动态碰撞检测器会自动收集目标物体在行进路径上和其他物体之间的空间碰撞信息。
本文通过对BIM技术的运用，对某大桥的施工挂篮行进方式优化。由于大桥的间距较小，在挂篮行进的过程中如果没能进行合理的规划，极易出现碰撞事故，进而延误工期。而通过对BIM技术应用，可以将挂篮行进的过程进行提前模拟出来，并通过动态碰撞检查方法，对每一种挂篮行进展开核对验证，最终确定出一个合理的方案，可见，BIM术在桥梁工程的设计优化方面起到了比较重要的作用。
3 桥梁BIM技术的实施框架
3.1BIM技术的模型思想
BIM技术可以实现将整个桥梁工程施工的规划及设计等多方面进行整合，并建立出一个完整的信息模型，但要想使施工流程更加的完整，通常需要多个领域方面的知识。此外，对于每一个施工过程中完成的工作，都可以建立成为一个独立的设计模块，而BIM技术可以实现将这些模块进行整合，进而变成一个完整的施工模型。此外，每一个模型都能得到相应的分析研究，并通过科学合理的设计方案使BIM技术可以被进行广泛的应用。
3.2基于BIM技术桥梁周期信息管理的模型
一般情况下，建筑信息模型可以实现对桥梁工程建筑施工各个阶段的信息展开结合，便于更好的实现信息共享的目标。
3.2.1BIM技术与分析软件的整合
在实际的桥梁建筑工程设计中，传统工程设计工作经常会使图纸模型与计算模型之间存一定的差异现象，在此种情况下，就应利用一种科学合理的措施，不断的完善施工的设计方案，但此种方式也不可避免的会加大工作人员的工作负担，因此，应采取参数化的建模形式，并利用BIM技术，将二者进行整合，以便更好地对桥梁建筑工程施工的数据展开科学的分析研究，从而进一步实现对桥梁设计工作高效分析的目标。此外，在得出计算结果后就可以依照结果来对BIM参数展开进一步修改，有助于使设计工作的整体效率得到提升，进而实现建模和计算工作统一发展的目标。
3.2.2自行计算工程量
在实际的桥梁工程施工中，通过对BIM技术进行应用，可以使整个工程施工的数据资料都在模型数据库中进行整合，并且还可以实现对工程量展开进一步的分析讨论，在此种情况下，可以极大的降低人工失误现象，使工程量数据的真实、性准确性得到极大的提升，最终可以向工程施工提供科学合理的信息和资料。由此可见，在应用BIM技术时，可以利用工程量的检测数据和信息，实现对整个项目投资成本的估算，进而对各个部门所设计的方案展开合理化的分析，对今后我国桥梁设计工作的正常进行带来重要的保障[7]。
3.2.3平面图纸的自行生成
就目前我国使用的一种较为传统的CAD平面施工图纸设计方案来说，如果设计内容出现不合理的地方需要进行更改，就需要通过人工修改来加以完善，不仅会加大了设计工作时间，还对工作效率带来一定的影响，从而延误了施工图纸设计工作。但如果合理的利用BIM技术，就可以大大节省人工操作的时间，就可以对图纸进行完善，要想更改图纸的内容，只需通过二维图纸就可以实现自动更改，减轻了工作人员的负担，使整体工作效率得到极大的提升。另外，对于全部的CAD平面施工图纸设计绘制的过程中，需要耗费大量的人力物力，并且要对绘制的内容进行合理的分析，但由于工程施工图纸设计工作自身较为复杂，因此与实际需要往往会产生较大差距，不仅会影响整体的施工进度还会影响图纸的内容，严重时，还会影响企业的经济效益[8]。此外，在对BIM技术进行运用的过程中，还可以结合相关的设计软件以及设计必备的功能，使三维模型的建设能够更加的科学合理，这些优势与传统CAD平面图纸设计方式相比较，能够很好的将自身的使用价值进行展现出来。由此，在此种情况下，BIM技术在桥梁施工设计中的应用，可以更好规划设计方案，并且可以依照施工的需要及施工特点将一些较为复杂的施工条件通过立体化的方式进行设计，不仅减轻了人工设计的负担，还提高了设计的准确性、合理性[9]。
4 结语
综合所述，我国桥梁施工中对BIM技术的广泛应用，可以使整体的施工效率得到极大的提升，不仅为减轻了人工的负担，还为施工人员提供一个良好的发展平台，对提升管理效率有着重要意义。此外，还可以不断对传统管理形式进行优化和完善，在此种情况下，可以更好的促进BIM技术在我国建筑工程设计中的发展，使我国桥梁设计工作可以不断朝着科学化、合理化、精准化的方向发展。
参考文献：
[1]马永嘉.BIM技术在桥梁工程设计施工中的应用[J].工程建设与设计，2017（20）：114-115.
[2]白栋.BIM技术在桥梁施工设计中的应用探索[J].建筑知识，2017，37（08）：48-49.
[3]曹剑华.BIM技术在桥梁设计与施工中的应用探索[J].福建建材，2016（04）：67-68+80.
[4]曹旭光，杨伟名.BIM技术在桥梁工程设计与施工中的应用研究[J].四川水泥，2016（04）：85.
论文作者:刘新来
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
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