天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司天津300122
摘要：信息技术的高速发展为我国传统行业带来了翻天覆地的变化，而建筑业信息化程度普遍不高。随着我国社会文明的不断发展，建筑业已经向着低能耗、低污染以及可持续发展的方向发展，再加上国外同行业的竞争给我们带来的压力，建筑业提高信息化已经势在必行。桥梁工程作为建筑业的一部分，也应该要顺应时代的发展，充分应用信息技术的优势，提高工作效率。本文首先简述了BIM的概念以及特点，然后介绍了BIM技术在桥梁设计中的应用，最后通过实例论证了BIM技术在实际应用中的种种好处。
关键词：BIM技术；桥梁工程；潭江特大桥
桥梁作为一种特殊的建筑，在我国社会发展过程中已经变得越来越常见，无论是城市建设还是偏远地区，桥梁工程项目的有效施工都需要其具有非常强的稳定性，最大限度的发挥其使用价值。结合桥梁工程项目的实际工作，前期设计和施工建设是两个需要重点把关的环节，运用BIM技术进行桥梁设计和施工处理是目前工作中的重要手段，是非常有必要进行探讨和完善的。
1、BIM技术的概述以及特点
BIM全称BuildingInformationModeling，也就是建筑信息模型，与传统的绘图软件CAD相比较，它更具有直观性和便捷性，在建筑工程项目中拥有更强的时效性，可以有效弥补CAD的一些缺陷和偏差。结合BIM在实际中的应用，其特点主要表现在以下三个方面：可视化、协调性以及模拟性。
可视化是BIM技术最基本的一个特点，它具备三维立体化效果，可以更好的表现建筑工程项目的整体效果，无论是设计环节还是施工环节，可视化的这种优势给桥梁工程项目提供了便利，有效提升了相关工作人员的工作效率和灵活性，同时也大大提升了准确度。BIM技术在桥梁工程项目中还能体现出较好的协调性效果，这种协调性主要体现在横向和纵向两个方面。横向的协调性就是参与桥梁工程项目的各个单位都能落实自己的任务，保障相互工作之间的协调性；纵向协调性就是桥梁工程项目的整体工作都能顺利落实，各个环节之间尽可能出现无矛盾的过渡。模拟性也是BIM技术另外一个基本特点，模拟性主要就是指有一些未经过实践验证的内容通过BIM技术来进行虚拟呈现，加强了后续相应施工操作的目的性，在技术交底环节能获得更好的价值体现。
2、BIM技术在桥梁设计中的应用
2.1BIM技术在桥梁工程规划阶段的应用
与以往的CAD相比较，BIM技术的模拟性可以对规划方案进行实体建模，其可视化可以直观地将设计方案展现在投资方的面前，使其对整个设计方案进行多方面的考量，然后做出更加科学的判断。根据现有的BIM模型的工程量统计，投资方可以大致评估总预算，通过完善的工程数据传递，为设计院和施工单位提供更加完善的初步资料。
2.2BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用
在桥梁工程项目中，BIM技术的思想是以参数化的工程数据模型为基础，摒弃了传统依靠CAD系统繁琐的工作方式。BIM技术可以不断完善模型来达到设计目的，并且还可以搭建一个可互动式平台，为设计院、业主和施工方之间的交流提供了更加便捷的方式。除此之外，BIM技术还具有优化结构设计、设计运算、图纸自动输出以及参数化三维建模和交互式设计等功能，这些都大大提高了桥梁设计人员在设计阶段的工作效率和准确性。
2.3协同平台搭建
搭建基于BIM的协同平台成为BIM技术应用的重要条件。BIM协同平台，可以在BIM项目实施中有效控制和管理各种数据，并通过BIM设计中各专业、各相关参与方的协同工作，实现相关数据存储的完整性和传递的准确性。同时，BIM协同平台还可以为工程项目的业主、设计、施工、顾问、供应商提供协同工作环境，保证相关方数据和信息的准确、统一。BIM协同平台可以采用信息化平台方式或共享文件夹的方式实现[2]。BIM协同平台为各专业提供一个统一的工作环境，通过将各种设计标准与流程的内置，可以提高各专业的配合效率，实现设计对接准确化。
本项目运用软件ProjectWise搭建本项目协同设计平台，项目的全部图纸存在协同平台服务器上，各专业可以互相参考引用，信息传递实时更新；同时在平台上建立共享库，主要为规范标准、标准图框、项目构件库等，协同平台上实现规范标准检查，实现标准化设计。
3、BIM技术在桥梁设计中的应用实例分析
3.1工程概括
深茂铁路潭江特大桥，是铁路BIM试点项目，地址位于江门市新会区会城街道南庚村，全场540.55m，主梁为（31.85+57+130+256+63.9）m独塔混合梁斜拉桥。主桥平面位于直线上，线间距4.4m，主桥的纵断面为平坡。基于桥梁设计的特殊性，谭江桥的主桥部分采用（32+57+130+256+64）m独塔混合梁斜拉桥，边跨采用混凝土箱梁，中跨采用钢箱梁。引桥部分为常规简支梁、中小跨度连续梁。谭江桥主跨设置于10#墩顶处，高256m，是通航孔。因为整桥梁有9类风嘴，9类共25节钢箱梁，9类桥面板，9节索塔节段，4类共14节钢锚箱，15对斜拉索，考虑到主桥部分构建种类繁多并且结构复杂，所以全桥模型采用Catia软件进行参数化设计，应用知识工程生成桥墩、梁部等主体结构。
3.2BIM设计方法
1）主桥采用Solidworks设计
Solidworks具有参数化建模功能，只需要修改预设待变参数值就可以将骨架式草图来驱动整体模型，在短时间内生成多个可供选择的方案，再基于BIM参数化模型选出最佳方案，大大减少了设计时间和劳动强度。结合潭江特大桥的特点，在设计过程中要进行多方案比较选择，参数化建模保障了潭江特大桥BIM设计的高效性。通过设置桥梁净空、桥面横坡、钢梁板厚、拉锁方向以及施工流程等可变参数，来驱动三维BIM模型，可以快速变革设计方案。
2）引桥采用Catia设计
针对谭江桥的结构特点，先搭建参数化的构建模板库，将几何变形、逻辑关系和外部输入条件通过知识工程存储在模版库中，引用目前先进的骨架式建模理念，搭建全桥模型骨架，通过模版实例化现实构件在三维空间的准确定位和自适应变形设计，并利用黑河功能把模板封装起来，这样可以有效保护设计人员的知识产权。
3）利用Catia软件进行碰撞检查与施工模拟
施工现场中的真实构件与三维模型中的构件都是相对应的，可以通过BIM模型来进行碰撞检查，避免出现错、漏、碰、缺等设计错误。大规模的自动化碰撞检查还可以大大优化工程设计，减少施工过程中可能会出现的错误，以及返工的可能性，可以节约项目成本，检查碰撞之后可以通过CATIA的delmia模块进行施工步骤的动态模拟，利用参数化建好的模型以更直观的动画的方式展现出来。
3.3三维数模设计
本项目运用三维激光扫描技术获取三维点云，结合现状地形地貌过滤点云数据，主要剔除植被和构筑物等附属物；同时运用航测获取正射影像图，最后运用PowerCivil软件建立三维地模，为BIM设计提供精确的现场地形地貌。BIM道路设计的核心是路廊设计，主要通过横断面模板沿道路中心线扫掠建模。本次立交设计主线纬二十五路及四条匝道均为路基段落，路基横断面模板设计是本次设计的重点，其设置要根据路基路面结构和边坡形式，定义横断面里各结构层材质，同时建立模板各特征点及约束关系，后期可通过定义约束点的轨迹来实现道路的加宽和超高。
4、结束语
总而言之，随着BIM技术在各行各业的不断应用，其实用价值逐渐被挖掘出来，基于BIM的三维软件也会不断面世，它将会成为桥梁工程项目的主要技术手段。BIM技术将放缓国内工程建设的速度，将施工建设由快速施工转变成精细化施工，这需要桥梁施工设计工作者不断接受新技术的挑战，敢于应用新技术，最终成为工程建设行业的领头羊。
参考文献
[1]刘志伟.刍议桥梁设计中桥梁位置的选择[J].中国新技术新产品，2010（14）
[2]王治军.浅议桥梁设计中需要注意的几个关键问题[J].经营管理者，2010（13）
[3]郭鑫.革命与转型―BIM技术的发展与应用[J].中国城市规划年会论文集，2014