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BIM技术在桥梁工程中的应用研究
摘要:随着我国经济与科技的高速发展,桥梁工程行业的发展也日新月异,对发展的质量要求也越来越高,行业的数字化发展是大势所趋,BIM技术越来越受到重视。桥梁工程是交通业的重要一环,不仅为人民的出行提供便利,而且对国家的经济发展有很大的促进作用。本文对BIM技术及其现状做了简单的介绍,系统性地分析了BIM技术在桥梁工程中的应用,对桥梁工程产业数字化提供一定的参考。
关键词:BIM技术;桥梁工程;应用研究
前言:随着BIM技术的不断发展、相关政策的大力推进,桥梁工程行业从业人员普遍认识到BIM技术将会是行业未来发展的方向,其拥有先进的生产理念与巨大的应用价值,BIM技术为行业注入了新的动力和活力。在基础设施工程中桥梁工程尤为重要,关系到我国的民生和经济。桥梁工程行业的高质量发展不仅保障了人们的出行安全,而且促进了社会经济的发展,改善了生活质量。本文简单地介绍了BIM技术的基本概念,分析了BIM技术在桥梁工程中的应用。
一、BIM技术的简单概述
建筑信息模型(Building lnformation Modeling)简称BIM,BIM概念于20世纪70年代起源美国,之后依托计算机技术的快速发展,BIM作为一种新型的工程项目建设生产工具而得到了广泛地应用。直到2002年Autodesk公司才正式地提出BIM理念和技术。
当前桥梁工程行业正面临数字化转型的机遇与挑战,BIM技术是实现产业数字化的一种有效武器,主要应用于工程设计、施工和运维。通过对项目各种信息数据的集成与整合,从而指导设计和施工,工作人员基于BIM技术协同工作,可以有效提高工作效率、节约资源、减少成本,从而提升项目的经济效益。因此,BIM技术受到广泛地认可,发展也不断趋于完善,它包含了建模、设计、修改、计算等多个方面[1],特点有可视化性、协调性、模拟性、优化性和可出图性。
二、BIM技术的发展及应用现状
BIM技术在我国的发展较晚,2002年经Autodesk公司引入到国内,由于技术上的不成熟,缺少相关的规范、标准以及政策,在前期BIM技术的推广与发展一直比较缓慢。直到2012年才正式启动BIM技术相关规范标准的编制工作,随着国家政策的不断推出和规范标准的出台,BIM技术才越来越被行业所关注,由此可以看出,政策引导对BIM技术的应用、BIM技术的发展有着特别重要的意义和作用。
BIM技术在项目工程建设过程中主要应用于设计和施工阶段。由于BIM技术在小型项目中的优势不明显,目前只有一些大型、复杂项目才会运用BIM技术进行三维模型设计。对于设计单位,采用BIM技术除了更好地表达设计意图之外,协调性、优化性和可出图性等优点可以大大提升设计工作效率,同时三维模型可以清晰直观地表达项目特点,增加中标的机会。设计阶段初期使用BIM技术进行展示,后期可以出图和算工程量,在运营时,如果业主不要求提供BIM技术支持,则不会再使用BIM模型。对于施工单位,采用BIM技术进行全过程施工模拟,可以直观地展示施工步骤、人力物力资源调度、施工进度等,尤其在复杂的项目中,可以提前找出设计、施工问题,节约由于设计变更、返工带来的损失,提高企业的管理水平和竞争力。但是与BIM相关的规范和标准仍有待完善,相关技术还需要进一步发展和延伸。
三、桥梁工程中BIM的应用分析
(一)数字建造
在桥梁工程中运用BIM技术,关键在于如何建立与实际情况一致的三维模型,为各方提供一个信息共享平台。以钢结构桥梁为例,设计单位完成三维建模后,将文件发给生产厂家,厂家直接按模型进行生产构件,然后将构件运输到施工场地按模拟的施工步骤进行拼装。关联施工进度,动态调整施工顺序,提高工作效率,保障安全,确保在规定时间内,完成桥梁的建造[2]。
(二)施工模拟
利用BIM技术将施工步骤、资源调用、施工进度等与三维BIM模型进行联动,在施工之前进行施工的动态模拟,提前发现设计中可能存在的问题,反馈给设计单位[3]。同时可以对比不同的施工方案,判断施工方案的可行性,也可以做进一步的优化,降低施工难度和成本,为最优施工方案的选取提供一定的参考价值。借助三维模型的可视化特点,可以直观地表达设计意图,使施工人员管理起来更加高效和明确,减少施工错误,保证施工质量和流畅性。通过三维模型进行碰撞进行有效检查,提前发现设计缺陷,通知设计单位及时修改,避免不必要的返工,造成资源浪费。全过程施工模拟的演示,使施工人员更加直观地了解施工各个阶段的工作,为桥梁的精细化施工管理提供一定帮助。
(三)安全数据管理
基于BIM技术的安全数据管理是一种新型的管理模式,通过BIM技术提供数据信息管理平台,可以将施工全过程中的数据进行存储,明确其数据的存储和调用方式,保证数据的真实有效性,确保桥梁工程项目的顺利实施。在建设初期的设计阶段中,也能够对其设计参数和数据予以录入和保存,以此来指导后续的现场施工,以及施工方案的编制[4]。同时基于数据的真实有效性,能够对其风险进行提前预警,有效规避施工安全隐患的发生,进一步完善安全体系。
(四)设备、材料管理
桥梁设计中的材料和设备管理也是可以通过BIM手段,提升工程的管理水平,利用BIM技术辅助RFID技术,使其不仅能够在设计的全过程中同时在现场管理中能够准确识别现场的设备和捕捉材料信息,利用物联网的“物物相连”,使得信息数据能够互通,在管理上也就更为便捷,省去繁琐的统计工作和识别工作。BIM技术的运用在一定程度上优化了设备、材料的现场管理,工程管理效率得到大幅度提升,通过数据的实时性、有效性,完善了管理体系的不足,为构建管理体系作出了重大贡献。
(五)协同作业
协同作业是BIM技术最突出的亮点,在BIM提供的平台上,通过信息间的相互传递,能够迅速将各种信息进行联动。设计、施工、进度、安全、质量、成本之间由庞大的数据进行联系,同时各部门各专业之间的沟通和配合更为方便。所有的技术方案也能完成信息共享,项目建设过程中信息的透明化,进一步保证设计、施工等方案的合理、经济[5]。通过多部门多专业的相互协同,避免了各方各方之间因缺乏沟通而造成的设计变更、返工,耽误整体项目工期。BIM的协调性,保持了模型的同一性,以高效地在不同工作场所,完成同一个项目,节约了企业的沟通成本。
结语:BIM技术在桥梁工程行业中的应用越来越多,范围不断延伸,目前行业对BIM技术应用的需求旺盛,要求也越来越高。但从整个行业来看,BIM技术在桥梁工程领域的应用依然不太成熟。BIM相关规范、标准亟待完善,BIM系列软件的功能不够丰富和强大,导致BIM技术在设计、施工、运维的应用过程中面临各种各样的困难。相信随着国家对BIM技术政策的不断扶持,大力推广BIM技术的应用,BIM技术必将成为桥梁工程行业不可或缺的技术之一。
参考文献
[1] 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(4):3.
[2] 张洋洋, 王震威. BIM技术在桥梁设计与施工中的应用探索[J]. 四川水泥, 2018(5):1.
[3] 梁鹏. BIM技术在道路桥梁设计优化方面的应用[J]. 四川水泥, 2017(7):1.
[4] 安文文. BIM技术在道路桥梁设计优化方面的应用[J]. 科技风, 2018(20):1.
[5] 陈柏含. BIM技术在道路桥梁设计优化方面的应用[J]. 商品与质量, 2017, 000(031):173.
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