隨著經濟的發展，橋梁工程的建設項目越來越多，大型、特大型橋梁項目的增加對橋梁工程的施工提出了更高的要求。橋梁施工存在施工環境復雜、施工周期長、設計復雜、構件繁多，體積龐大等諸多問題，BIM的應用在逐步緩解這些問題。

BIM建模

根據二維的設計圖紙，依照國家和地方相關設計標準，利用BIM技術創建橋梁三維模型，建立的三維模型具有可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性等優點，同時該模型反映了設計師的設計思想和工作成果。反映出設計院交付的成果的質量和深度，對其成果質量和水平能夠起到客觀反映。

根據模型，形成對二維圖紙中的設計錯誤，信息不完整、設計描述錯誤等明顯錯誤的報告，對二維圖紙的質量進行客觀評價，同時通過橋梁的BIM模型進行橋梁深化設計。

圖1：橋梁工程 

圖2：承臺大樣

BIM設計方案對比

由于橋梁工程地質、環境、人文比較復雜，選擇一個好的設計方案顯得非常重要。傳統二維設計方法和多人協同工作專業分工的模式，從表面形式來看，設計師通過二維的圖紙來表達三維的結構形式，而缺少結構的三維模型，除了容易出現結構的表達的不夠清楚外，還常常出現繪圖的錯誤，這些限制導致了施工圖紙設計深度不夠。而BIM技術提供了非常好的解決方案，三維模型具有可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性等優點，基于其特性，將BIM技術應用于工程的實際施工。同時BIM可使結構與地質、環境、相結合，很好的為設計人員提供設計選擇方案。

圖3：BIM設計方案選擇流程圖

圖4：方案對比示意圖

協助設計

二維的設計圖紙不能精細地表達各個復雜節點的對接，而BIM可以建立對應的族，通過族精細的表現復雜節點，從而優化設計，讓施工更加明了。

圖5：復雜節點三維精細化設計

圖6：結構與結構協同設計

圖7：結構與管線協同設計

臨時工程的建立

橋梁設計位置一般周邊環境比較復雜，臨時結構較多，傳統的二維設計圖紙不能很好地表達臨時工程，只能作為施工的參考，而BIM模型可以體現橋梁結構與周邊環境的情況，根據實際情況建立臨時工程，很好的解決了臨時工程建立的不到位，帶來后期施工困難。

圖8：臨時工程的設計

圖紙會審

將各個專業BIM模型整合起來，形成一個完整的BIM模型。通過BIM模型支持業主、監理、施工以及設計院對設計圖紙進行會審。

基于BIM 的圖紙會審是在三維模型中進行的，各工程構件之間的空間關系一目了然，通過軟件的碰撞檢查功能進行檢查，可以很直觀地發現圖紙不合理的地方。

基于BIM模型的圖紙會審，高效，準確，準確發現設計成果中的內容缺漏、表述不清、相互矛盾等問題，供各方提出問題并討論優化優化方案。

圖9：梁內板件關系檢查

綜合管線優化與深化

綜合協調各專業之間的矛盾，統籌安排管線的空間位置及排布，制作管線綜合平面圖、剖面圖、節點三維示意圖等深化圖紙，以避免空間沖突，盡可能減少碰撞，嚴格控制錯誤傳遞到施工階段。提升設計凈空、減少施工返工、提高工作效率和質量、加快施工進度。

圖10：管線綜合安裝示意圖

  圖11：綜合管優化設計示意

漫游動畫

通過在三維模型中進行漫游審查，以第三人的視角對模型內部進行查看。對BIM模型進行渲染處理，用較低的成本更快速的制作更真實的動畫，對空間進行內部漫游動畫制作輔助項目宣傳展示和匯報。

通過漫游、動畫等形式提供身臨其境的視覺、空間感受。及時發現不易察覺的設計缺陷或問題，加強事前控制，減少不必要的損失，有利于設計與管理人員對設計方案進行輔助設計與方案評審，加快報批工作。

圖12：漫游展示動畫示例

預留洞檢查

在橋梁工程中，綜合管線在水平方向從一個空間通到另一個空間時，需要預埋位置。構件預埋位置不當，會嚴重影響橋梁后續施工及橋梁結構受力及外觀，所以精準定位顯得尤為重要，而BIM可以很好的解決這個問題。

管線預留預埋孔洞設計是利用BIM模型，在設計優化深化后的BIM模型基礎上，把管線構件精確位置在二維施工圖上標識出來，生成專門的管線預留預埋孔洞設計圖紙，由施工單位在進行結構施工時，一次性把將來管線穿過的孔洞留下來，這些孔洞可在管線安裝施工時直接使用。管線預留預埋孔洞避免了結構施工中定位不精確，導致二次開口，避免結構受到破壞，提高了施工工作效率和質量。

圖13：綜合結構留洞圖示例

凈高分析

利用BIM橋梁模型，對橋面凈高控制要求區域進行凈高分析，從而確定凈空高度，編制整體凈高分析圖和凈高分析報告，提前發現設計不滿足要求位置并采取措施優化凈高，保障橋孔符合通航要求。

圖14：凈高自動巡查示例

碰撞檢查

利用BIM模型的碰撞檢查各專業設備之間的碰撞、管線與橋梁結構部分的碰撞以及橋梁結構本身的碰撞，通過碰撞檢查系統整個專業模型并自動查找出模型中的碰撞點，生成需要的碰撞檢查報告

通過BIM的碰撞檢測、信息化等特點，結合工程實際，對工程的施工工藝及施工難點進行解決把各個專業BIM模型進行合并，在施工之前，進行各專業設計圖紙檢查，提前發現圖紙問題，查找結構與結構、綜合管線與結構、鋼筋與預埋管線的沖突，及時發現可能存在的問題并施工之前進行設計調整，減少設計圖紙自身錯誤或者沖突導致的工程變更。

圖15：結構與結構碰撞檢查

圖16：鋼筋和預埋管碰撞檢查

 車輛通行模擬

將已完成道路、橋梁BIM模型，導入模擬軟件中，通過交互式操作，檢驗車輛通行過程中可能存在的障礙干擾，如：校核轉彎半徑、坡度和凈高，體驗道路標識、指引是否明顯、出入口設置是否合理等。

圖17：車輛通行模擬示例

交通疏解模擬

通過對道路、橋梁交通疏解方案，進行交通疏解模擬，達到安全文明施工，將車輛通行、市民正常出行的影響降低到最低，保障施工有序進行。

圖18：交通疏解方案模擬

圖19：施工階段交通疏解方案模擬

BIM算量

基于BIM模型，計算出清單和定額工程量進行工程量計算分析，快速輸出計算結果，生成工程量清單，從而檢查和發現造價咨詢成果問題，避免漏算錯算,為工程工程結算和竣工決算等成本工作提供有力支持。

• 深化施工BIM模型，完善建筑信息模型中的與計算成本相關的信息；

• 利用BIM算量軟件，按業主確定的清單形式，計算橋梁工程程量，生成工程量清單；

• 將得到的工程量清單作為評價造價咨詢企業成果文件質量的依據、作為工程施工階段工程結算和竣工決算對量的依據；

• 對于設計變更，利用BIM模型快速分析出變更前后的工程量變化情況，作為變更的決策依據和簽證材料。

圖20：工程量匯總信息

圖21：工程量明細表

圖22：變更分析

隨著BIM技術的應用研究不斷深入，其在橋梁施工中的應用將越發廣泛，勢必引發一場新的技術變革。