BIM信息化技術在橋梁施工中的應用

【摘要】：21世紀迅速發(fā)展的信息技術導致不同行業(yè)發(fā)生了改變，特別是在制造業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)中。我國迅速發(fā)展的建筑業(yè)項目變得越來越復雜化,同時參與項目的單位數(shù)量也越來越多,工作之間的關系也更加緊密,這樣使部門之間的信息傳遞由執(zhí)行機構提出并嚴格的進行。信息在各部門之間以BIM建筑技術是目前發(fā)展的方向。BIM(建筑信息建模)是促進建筑信息過程的重要技術工具。本篇文章主要從BIM和橋梁工程的融合進行具體應用的研究。本文主要從橋梁工程中對BIM的使用來暴露此工程中的缺陷，從而將調(diào)查方向進一步明確。主要介紹了BIM的基本觀念，分析了BIM技術和傳統(tǒng)CAD技術這三層中工具、方法和結果之間所存在的差異，并進一步闡明了BIM相關的圖解，并提出了五項必須達到的技術標準:可視化、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化、出圖。橋梁工程中BIM技術應用調(diào)查、設計、建設、運營和維護橋梁的技術基礎上以BIM為標準來進行探究，在此基礎上使環(huán)境建模功能得到了進一步發(fā)展?！綤eys】：BIM；信息化技術；橋梁施工；施工應用引言目前國內(nèi)汽車數(shù)量超過80萬,鐵路橋梁也達到了20萬。根據(jù)中國建造的橋梁數(shù)量，可以發(fā)現(xiàn)我國在橋梁建筑方面到達了世界的前沿。在橋梁不斷發(fā)展的同時使傳統(tǒng)的橋梁有許多工程項目逐漸被淘汰，但是它也對橋梁的建造技術帶來了挑戰(zhàn)，使建筑技術和建筑管理的要求更高。住房建設領域的便利、效率和統(tǒng)一是對以BIM技術為根本的信息建設和控制進程所帶來的效應，結果使建筑技術水平和管理水平有了明顯的狀況改善,社會經(jīng)濟也被高效推進。由此可以得知，BIM在建筑工程中的運用存在著許多優(yōu)點。BIM技術的研究背景發(fā)達經(jīng)濟體和主要基礎設施行業(yè)發(fā)展變得越來越快，大型橋梁工程項目逐漸增加,橋梁建設提出得要求也要求越來越高。橋梁的設計和建設不僅聯(lián)系到復雜多變的地理環(huán)境，還包括許多復雜的項目。如今的大型橋梁工程項目設計一般還是用傳統(tǒng)工程中所使用的二維圖紙，以及分析設計合圖中的缺陷；施工管理主要取決于項目管理人員在設計和執(zhí)行方面的經(jīng)驗以及使用二維藍圖來進行。但是橋梁工程本身的設計中，不僅結構復雜，還包括許多不同的組成部分，若只依賴二維圖紙的話缺陷很難解決；這類問題一般只在施工中出現(xiàn)，從而直接導致了施工進程與成本的增加，特別是施工安全得不到保障。但解決工程設計和建筑問題我們需要更多的人員，所以管理費用也在飛速增加。在這方面表現(xiàn)了橋梁施工與方案可靠度是極為重要的，將推進橋梁工程實現(xiàn)高效的施工。如何改變對建筑業(yè)的管理方式，勞動生產(chǎn)率的提升對工程建設行業(yè)來說是一個很難克服的點?，F(xiàn)在的主要任務是全面利用基于BIM操作系統(tǒng)的平臺管理制度實現(xiàn)建筑信息化。在BIM技術的合作下，工程師們在建筑業(yè)看到了新的希望。BIM近年研發(fā)技術和國外-樣熱，中國也在快速發(fā)展,而且它的影響日益廣泛。BIM技術是在設計和建造過程中使用的高效性已逐漸顯露出來。目前在上海中心大廈、中國博覽會綜合體和德國展館等項目中大規(guī)模引進BIM技術，都已取得成功。由調(diào)查發(fā)現(xiàn),這些使用BIM的工程主要是大型公共建筑，所有這些建筑都具有長時間的跨度、復雜建筑、施工困難等特征。BIM所參加的這些大項目都產(chǎn)生的新的改變，項目的建筑能力與項目質(zhì)量都得到顯著上升。BIM的根本依靠是三維數(shù)字，BIM技術有工程數(shù)據(jù)來源，可以解決協(xié)調(diào)各類項目的多樣化的技術數(shù)據(jù)的問題。它的特點如下:1.1阻礙建筑領域信息化通過單一工程數(shù)據(jù)源來解決每個項目都使用著一個單一的信息源來確保其正確的順序。保證信息交流在項目的參與達成共享。解決了信息交流和應用程序系統(tǒng)之間的“信息斷層”和“信息孤島”問題。影響并幫助應用CAD技術。完全支持數(shù)字工程設計，可采用多種設計方法或自動化設計技術，使這個設計實現(xiàn)一體化并建立網(wǎng)絡設計。協(xié)助管理建筑物的生命周期，執(zhí)行工程、質(zhì)量、安全、時期和費用綜合管理，在建筑生命周期的每個階段進行建設以及分析,預測并控制共同管理。1.2三維可視化使溝通更順利可視化可以提高每個參與者的溝通效率，也可以更有效地控制輸出和時間，這對業(yè)主來說非常有意義的。1.3三維設計通過BIM技術來實現(xiàn)可以自動根據(jù)不同的圖表和文件創(chuàng)建不同的文件，總是與邏輯模型有關系,若模型改變，圖形數(shù)據(jù)及其相關文件將自動產(chǎn)生更新；目前，在設計過程中的內(nèi)在的邏輯關聯(lián)與它所設立的對象有著緊密聯(lián)系，如果對象被改變，相關對象也會被改變。不同專業(yè)項目之間的信息交流得以實現(xiàn)。每個專業(yè)CAD系統(tǒng)，均可獲得所需的設計參數(shù)和相關信息，而不需要多次輸入數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)過多、模棱兩可和錯誤出現(xiàn)?，F(xiàn)在的聯(lián)合設計不同的專業(yè)。職業(yè)專業(yè)正在有所改變，其他專業(yè)設計中的對象便會進行更新。實現(xiàn)虛擬設計數(shù)據(jù)，使檢測項目、成本預測等更易獲得。1.4項目改進，反饋減少，協(xié)調(diào)變強利用BIM信息模型模擬橋梁的建造來阻止圖紙與工程中會出現(xiàn)的問題。比如，將碰撞沖突帶來的額外成本支出有效阻止在外。二、橋梁現(xiàn)階段發(fā)展狀況2.1現(xiàn)有的橋梁設計成效我們國家的經(jīng)濟發(fā)展速度正在加快，這與重要的經(jīng)濟發(fā)展支持是不可脫節(jié)。因此，有關道路和橋梁結構科學性對我國的經(jīng)濟發(fā)展至關重要。目前，我國橋梁設計與發(fā)達國家橋梁設計之間的差距尚不明顯，尤其是在安全性和橋梁的“保質(zhì)期”方面，有關項目取得了重大進展。建造和設計大型公路橋梁施工的方法非常有效。2橋梁中存有的問題在設計道路和橋梁的過程中，我們面臨著許多挑戰(zhàn)。最主要的是在設計首要道路橋梁時，有一些設計細節(jié)與連接處等有著一定的缺點。第二，在橋梁的進行建筑設計時，許多設計人員的技術是不穩(wěn)定的,有關人員的工作態(tài)度和設計人員的工作責任沒有達到100%的引入，這樣就在設計橋梁方面造成了額外問題。三、BIM信息化技術在橋梁施工中的應用

在橋梁進行的每個階段，BIM的使用和分析可以在橋梁的整個生命周期的每個階段使用。數(shù)據(jù)層建立了一個模型級別，其目標是提取和確定不同應用需求，如規(guī)劃和設計階段主要包括三維模型、水文地質(zhì)環(huán)境、材料成本等基本性能數(shù)據(jù),而信息化建設模式的擴張,包括基本信息管理、修建橋梁、數(shù)據(jù)建模和電路信息模型結構性安全信息管理維修和維護信息。這一系列信息可以通過BIM數(shù)據(jù)遷移到平臺并進行傳播和擴展。信息管理的關鍵必須得到實踐，工程效率和成本的降低、橋梁牢固性得以夯實。本章側重于討論和研究其基本內(nèi)容的部分，包括在計劃階段創(chuàng)建橋梁數(shù)據(jù)模型。將數(shù)據(jù)設計階段數(shù)據(jù)模型的開發(fā)方程進行管理，以利用設計階段數(shù)據(jù)模型和建設階段的信息模型繼續(xù)添加功能模塊，使平常的操作管理和操作階段中橋梁安全性能得以保障。從另一個角度來說，由于橋梁在生命周期中將包括許多專業(yè)和單位，這是必要的一個網(wǎng)絡層面，就像每個職業(yè)和單位的媒體平臺一樣，網(wǎng)絡層面可以為參與者提供工作數(shù)據(jù)和信息。網(wǎng)絡層的主要元素是網(wǎng)絡平臺，它的主要功能包括訪問信息、存儲、相互作用。滿足信息交流的需要。在整個橋梁工程生命周期控制系統(tǒng)中，建模級別就是指橋梁數(shù)據(jù)模型扮演信息核心的角色。對于數(shù)據(jù)級別，在獲取信息和組織信息或應用程序方面發(fā)揮了過渡作用，充分利用了BIM技術的連續(xù)性、完整性和協(xié)作優(yōu)勢。基于BIM的橋梁生命周期管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)水平、模型水平和網(wǎng)絡水平。應用框架層詳細描述了基于BIM的生命周期的幾個階段的應用和功能設計要求，包括從設計階段創(chuàng)建BIM。它擴展到4D施工中的建模和耐久性，以及分析將在整個生命周期中的預測。這項研究的結果為擬訂有關應用系統(tǒng)與BIM技術提供了-個方向，為實現(xiàn)橋梁工程的整個生命周期奠定了基礎。結語總而言之，BIM就是一項新的高性能技術，已經(jīng)被工程建筑和其他許多工程應用，上海中心、深圳機場等許多大型建筑項目都在使用BIM技術后取得了顯著成果。鐵路設施和鐵路運輸部門正在由BIM技術積極制定一系列標準和規(guī)范。該技術將帶來新的工程技術革命，并將更多地用于建造橋梁。由于這是一件新事物，一些問題在實踐中得到了體現(xiàn)，如合作軟件、操作規(guī)格等等。然而，隨著發(fā)展和研究的深入。這些問題將分階段解決，傳統(tǒng)的建筑方法將被取代。對于建筑企業(yè)來說，只有將BIM技術靈活使用，我們才能依靠技術來實現(xiàn)未來的發(fā)展。Reference【1】黃騫,林報嘉,