摘要：现阶段，我国科学技术水平显著提升，在这样的背景下，BIM技术作为现代工程行业的新型技术，已经得到了一定的使用，本文分别从设计及施工阶段，展开对BIM技术在桥梁工程中的应用进行分析，以期能够提高桥梁的建设效率，降低工程成本，延长使用寿命。
关键词：BIM；桥梁工程；设计与施工
引言
目前BIM技术在工程领域的得到了迅速推广应用，为工程领域设计工作带来了重大的变革。尤其对于部分结构复杂的大型工程，BIM技术的应用发挥着重要的作用。此外，BIM技术主要成功实现了工程项目的物理功能特性的数字化技术，贯穿于工程全过程，为项目的数字化建设发挥着不可替代的作用。
1 BIM技术的特点
BIM技术具备多个特点：第一，建立三维立体模型实现信息具体化，利用BIM技术构建三维模型，能够实现对信息的具体化显示，反映出与工程结构、建设材料有关内容，同时，清楚显示工程构件之间的关系；第二，三维立体模型的可视化特点，将BIM技术应用在桥梁工程建设中，能够促进工程项目的可视化和形象化发展，直观显示施工中各个关键环节，确保所制定方案的针对性，提高各项施工工序规范性，避免工程项目施工因为人为等因素干扰留下质量隐患，更好地提升工程项目施工质量；第三，在三维立体模型方面存在有关联性，利用计算机软件对BIM技术中的三维立体信息模型展开分析和统计，获取所需要的电子信息图表，当构件出现改变时，与其相关构件也会发生变化，确保其逻辑关系不出现问题；第四，通过自动算量提高工作效率和准确性，利用BIM技术构建的三维立体模型信息数据量大，在分项工程量确定方面，可通过自动化算量方式，辅助人工查验，工作效率有明显提升，同时，能够实现对人工算量计算错误等问题的有效避免。
2 BIM技术的优势
(1)可视化交流，模拟施工。BIM技术能够将施工方案以三维模型的形式从呈现，使得设计人员和业主在可视化的环境中交流。并且，BIM的设计方案也是一个意见交流的平台，桥梁工程的单位都可以通过这个平台表达自己的想法，帮助设计进行改良。其次BIM模型还能够对桥梁的施工进行模拟，展示施工当中的难点和重点，在设计方案中还可以加入这些重点难点的处理办法，帮助施工方更好地解决施工问题。(2)提升设计质量、实现成本控制。可以对建模细度进行设定，然后生成施工图纸，施工出图十分高效。另一方面，BIM系统还能够统计工程所需要的各种材料，并将工程的造价即时计算出来，省去了过去需要再进行一步统计的麻烦，方便业主进行成本控制。(3)对项目进行全生命周期的管理。使用BIM技术能够对工程的整个生命周期都进行支持，比如可以在现场提前预制所需要的构件等，从而提高工程的施工效率，并且方便设计方掌握工程的核心技术和资源，为业主带来更好的服务。另外，BIM技术带来的交流平台，也能让工程的各种参与方都能够享受到高附加值的咨询。
3 BIM技术在桥梁工程中应用的可行性分析
众所周知，传统桥梁工程建设相对较为复杂化，设计人员AutoCAD二维建模技术绘图软件进行桥梁工程绘图，而这种传统的绘图方式在桥梁工程设计中只是起到了辅助作用。基于国内工程领域来说，AutoCAD二维建模技术应用相对较为广泛，虽然在工程领域发挥着重要的作用，但是该技术在实际的应用过程中，并不能够将桥梁内部结构直观的展示出来。对于那些较为复杂的工程项目来说，AutoCAD二维建模技术所要表达的图纸信息更为繁琐和复杂，这就极大的增加了设计过程协同难度。由于缺乏对整体设计的把握，致使施工图纸设计质量得不到有效的保障，并且部分技术人员在实际的操作过程中，难免会出现诸多方面的失误，致使AutoCAD二维建模技术没有最大程度化发挥其应用优势，同时也表明了AutoCAD二维建模技术并不属于高效的工程设计软件。基于当前这种情况下，三维信息模型技术在工程领域的推广与应用，是国内工程领域重大的突破，同时也是工程领域发展的必然趋势。随着国内桥梁工程不断向前推进，无论在建设规模方面，还是在具体的数量方面，都取得了较为显著的成效。因此，桥梁结构与外观设计方向也向着多样化的发展趋势前进，诸多新型的设计理念被融入桥梁设计环节，这就增加了相关桥梁设计人员的工作难度，对设计人员提出了更高的设计标准。面临着当前桥梁设计带来的挑战，设计人员在限定的时间内难以设计出符合桥梁工程需要的设计图纸，无法满足桥梁工程的需要。基于桥梁工程大规模结构设计来说，传统的设计技术难以满足设计的需要。而BIM技术作为一种全新的技术，能够通过数字化、信息化和参数化三维建模，实现桥梁设计的初步设计效果与动态演示。将BIM技术运用到桥梁工程设计领域，成功的解决了传统设计存在的问题。同时还有助于降低企业成本，为提高桥梁工程设计水平发挥着重要的作用。
4 存在的问题
(1)BIM设计标准尚未统一。BIM技术在建设行业中应用得越来越广泛，但是其存在的问题也很突出。目前，BIM设计标准没有统一。而且大部分的设计单位没有建立BIM标准。(2)当前国内BIM软件开发不足。BIM技术是从欧美国家引进的，我国对于BIM技术还存在许多不懂的地方。同时，我国建筑行业人员利用BIM技术的软件还不成熟，对于BIM软件的开发更是不懂。因此，将国外的BIM软件应用到我国的桥梁建设中必然会产生很多问题。(3)BIM建模规范有待完善。BIM建模过程中对于不同的参与方来说，需要有一个统一的标准。一旦标准不统一，就要出现分歧，这样也不能保证模型转换的可读性。
5 BIM技术在桥梁设计阶段的应用分析
5.1前期设计
桥梁工程涉及到诸多方参与才能够顺利完成，因此必须增进了解各个参与方的意图，才能够确保桥梁工程顺利进行。尤其，在桥梁前期施工方案设计时，基于平面图纸的限制，设计单位与业主的想法难以达成一致。基于此情况下，运用BIM技术的应用优势，满足各个参与方的需求，对于解决方案设计中双方意见不一致等问题具有重要的作用。BIM技术通过数字化、信息化和参数化三维建模，实现桥梁设计的初步设计效果与动态演示，工程参与方通过三维建模能够对项目作出科学的评估。同时三维可视化模型在设计阶段的运用，能够满足各个参与方的实际需求，实现了建设单位与业主意见的双向反馈，致使前期设计方案更加科学化、完善化与合理化。
5.2模型计算
在桥梁模型的计算中，主要包含整体模型的计算与局部模型的计算两大部分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于在设计阶段建立了桥梁信息的数据模型，所以，在进行整体计算的时候，可以从数据模型中提取出相关的数据信息，但是，由于桥梁工程的整体计算具有一定的特殊性，所以在整体计算的时候要注意对桥梁结构进行简化，简化过程要建立在计算理论及计算机能力之上，如果桥梁构件的关联性足够好，那么在模型中的数据信息传递的成功率就会越高，大大提高了建模效率。
5.3 BIM技术在桥梁后期设计中的应用
桥梁工程的后期设计阶段，需要对前期的BIM模型进行设计审核和碰撞检查。桥梁建设对各种不同指数的要求是很高的，BIM测试正好能够让设计人员对结果进行测试，提高了测试的效率，并且能够在发生了问题时及时修改设计方案。同时，这种方式还能够为后期的施工提供基础，减少后期施工中可能出现的问题，还能将BIM建模进行深化，在对BIM设计模型进行监察时，还能够生成分析报告。由于桥梁特殊结构内部有复杂的应力管道，使得桥梁的内部结构空间十分复杂。传统的二维CAD图纸很难表达不同构件的位置，如果不同项目的人员没有进行有效的沟通，就会造成建设的困难，无法保证桥梁的建设质量，从而造成不必要的损失。同时，图纸的表达还会丢失很多信息，造成设计人员并不能将自己的想法全面地向设计单位表达出来，使得工程中一些构件的位置出现冲突。在设计中使用BIM技术，能够对桥梁部件的情况进行三维的表达，通过BIM软件，就能够进行碰撞检查并进行三维可视化技术交底。设计信息的保存也十分方便，可以在设计中加入一些维修信息，帮助桥梁的建造，提高了信息的完整性。当施工中发现问题时，也能够迅速查明问题的原因，对施工进行改良。
6 BIM在桥梁施工阶段的应用
6.1数字信息化施工
在BIM技术的应用中，将该技术与数字化系统进行融合，实现施工过程中施工工序、施工流程、技术的选择等的信息化。在桥梁工程的施工中，部分构件需要在场外加工，特别是一些钢结构的构件，在工厂加工完成之后运输至施工现场，然后在通过吊装施工进行现场的安装工作，比如预制混凝土构件、钢结构构件等等。利用数字信息化的施工，能够完成桥梁构件的自动预制，采用工厂化的技术手段，可以克服施工现场的环境、技术等外在因素引起的质量缺陷，大大提高构件的生产质量，提高构件的稳定性，同时，还可以为施工现场节约一部分的施工工期，对于整个施工工期的掌控具有积极意义。
6.2可视化技术交底
BIM技术应用在施工阶段，可以进行技术交底。BIM模型能够向施工人员展示全面和详细的设计信息，可以让施工人员更全面地了解施工图纸从而进行准确施工。同时，施工人员也可以指出设计人员存在的问题，这样可以更好地进行交流和讨论。对于施工人员来说，他们最了解施工的困难和施工的危险之处，他们可以与设计人员讨论进行修订，使得设计方案具有更高的执行性，同时也能减少施工事故的发生。
6.3施工工序规划和管理
在施工建设中，施工工序合理性对施工进度和施工效果有重要影响，在这种情况下，必须要做好施工工序的规划和管理。在施工工序规划和管理中，利用BIM技术能够提高规划和管理有效性。一方面，利用BIM技术模拟施工工序，展开对比和分析，选择最佳施工工序，确保其得到有效落实。在BIM技术方面工作人员可针对某一工序展开可视化模拟，使参与施工人员对项目设计意图和结构有充分了解，确保工序准确，提高施工效率。
6.4施工进度管理工作
在桥梁工程的建设过程中想要控制施工进度，传统的控制办法就是应用二维CAD技术，但是这种工程建设控制管理技术存在各种各样的问题，例如说施工进度计划编制不够科学合理、参与者缺少了沟通交流以及制定的设计项目形象性比较差的问题。应用BIM技术来建立出桥梁工程的三维信息模型，能够形成统一的管理系统，在系统运行过程中实时管理施工人员的施工行为、施工材料的应用以及施工机械设备的管理等工作，出现问题可以及时的纠正处理，避免桥梁工程在施工过程中出现返工或者是维修现象，造成建设成本消耗越来越大。
6.5安全模拟施工
BIM技术应用在施工阶段，可以进行安全模拟施工。桥梁工程需要注意安全问题，要安全施工。BIM技术能够进行仿真实验，这样就可以测试桥梁工程的安全度，可以保证使用者的安全和施工者的安全。有些施工过程可能会威胁施工人员的安全，利用BIM技术先进行仿真模拟，这样就可以确定哪里是安全位置哪里是危险区，这样在施工过程中就可以设置安全区和危险区，防止施工人员步入危险区导致安全事故的发生。
6.6施工质量的控制和管理
保证工程质量是每一个工程项目必须要达到的基本要求，桥梁工程也是如此。在桥梁施工中施工的质量直接决定这工程项目的总体质量，所以在施工质量的控制和管理中及时引入合理使用BIM技术，就可以有效地控制施工质量确保工程项目的总体质量。在桥梁工程施工中运用BIM技术可以有效地提高工程管理全面性，利用基于BIM技术的三维立体模型表现出工程各个环节的具体操作流程，不断进行优化和完善，从而实现对桥梁工程施工质量的有力控制，保证工程项目总体质量。
结语
总之，BIM不仅在建筑工程中发挥其优势，也能够在桥梁工程的过程中大展身手，为桥梁工程的发展带去重要变革。随着BIM的发展，桥梁工程要顺着时代的发展，乘风而上，利用BIM技术带来的优势，充分推动桥梁工程的进一步发展，为企业带去更多的经济效益。
参考文献
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论文作者:周立功
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第16期
论文发表时间:2019/10/17
标签：技术论文; 桥梁论文; 桥梁工程论文; 模型论文; 工程论文; 构件论文; 建模论文; 《工程管理前沿》2019年第16期论文;