技术创新撑起桥梁工程脊梁

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1、技术创新撑起桥梁工程“脊梁胡哲卿祁浩天津市市政工程设计研宄院运用道路模型可以进行碰撞检查、净空检测、可视化漫游等等，线形平顺美观以及行车安全的最优方案，真实直观的表达设计意图，大大加快了项目进程，提高应用效率。建筑信息模型是以三维图形为主的电脑辅助设计，是用数字化模型来表示建造物的构件，它可以让项目各参与方通过模拟项目的各阶段，实现全生命周期内效率与质量的提高，减少错误的发生。桥梁工程在市政行业所di比重人，因此开展桥梁工程中的建筑信息模型应用研宂的意义十分重要。以某市互通式立交工程为例，该项工程的建设拉近了该市中心城区与新区的距离，加快了二者的融合。成为完善规划路网，提升道路等级的一

2、条快速通道。项目总投资19亿元，道路长度8.5公里，其中快速路8.5公里，主干路0.4公里，期间共设置桥梁3座。项0采用Bentley软件对其中道路与现状快速路相交处互通式立交部分进行设计。三维桥梁模型实现方案汇报比选该工程为八匝道互通式立交工程，桥梁上部结构为现浇箱梁结构，下部结构为圆形墩柱接承台与桩基础，总建模面积33万平米。桥梁结构建模面积约18.5万平米。（如图1）B1M设计首先要进行地模制作，再根据现状查勘环境建立关键节点，如拆迁房屋、相接顺桥梁、下穿道路等。最后将航拍图片与地模结合形成较真实的地形环境。使用PowerCivil软件进行桥梁建模设计，通过纵断编辑器可以将平曲线

3、与纵断线型结合生成直观的三维桥梁屮线，可直接查询桩号、高程、坡度等信息。利用横断而编辑器将横断而模板深化设计，可添加横断而布设、横坡度、宽度、结构使用材料等相关信息。将创建的横断面模板附于道路线形中，形成完整的三维立交桥梁模型。图1总体渲染模型下载原图图2周边环境分析模型下载原图图3立交路线模型下载原图最后将模型通过专业软件渲染后，可以实现效果图与实景漫游动画，便于方案汇报与比选。确定好方案后，使用BridgeMaster软件进行常规现浇箱梁设计，通过设置桥梁结构棊本参数，自动生成上部、不部结构与附属图纸与模型，生成的模型可以实现PowerCivil软件的互导。精细化比选高效率施工在地

4、模制作中，可将实地勘测获得的地形数据导入PowerCivil建模软件，搭建数字地理模型，形成三角网地模，最终优化为曲面地形。在方案阶段就可以进行拆迁房屋的精细化比选;相比传统的二维平而，可以快速得知所需点位的高程，不会因为采集高程点位不够而带来设计精度不足的问题。（如图2）通过真实的地形模型可以还原项目周边环境，模拟石德铁路与立交匝道、辅道车辆下穿通过，展现斜拉桥与立交相对位置关系等。将现状周边环境与新建三环立交放在同一模型中，从而选择出线形平顺美观、市民出行方便的最优方案。路线设计方面，传统的路线设计是通过“平面线形”和“纵断面线形”表达出来。需要用桩号分别查询平面与纵断面信息，然后

5、进行组合。图面复杂繁乱，不够直观。BIM设计将平面线形和纵断面线形叠合成为三维道路线形，可从中直接査询桩号、高程、坡度等信总。同吋可以从三维道路线形中提取每条路线的纵断而线，从而作出修改或査询相关信息，并实现统一修改。（如图3）BIM横断而模板将二维横断而图、路而结构图、路基处理图融合，可从模型中査询横断面布设情况、横坡度、道路宽度、每层结构使用材料等相关信息。创建的横断面模板激活到道路线形中，形成集二维平面图、纵断面图、横断面图、路面结构图、路基处理图于同一模型。在立交分、合流处有吋匝道与主线存在高差无法顺接，这在二维设计屮是很难发现的，使用PowerCivil软件在模型阶段就可以调

6、节此处路面高程，对设计加以完善，避免了施工错误。通过BIM数据库可以实现任一阶段上工程基础信息的快速获取，快速计算每个组件的工程量，提升施工预算的精度与效率，有效提高施工管理效率。可视化应用方面，立交设计图纸是将各个构件的信息在图纸上的线条表达，但是由于空间、结构体系的复杂性，同时二维图纸很难确定主线、匝道以及辅道各个流向之间的互通关系。采用BTM技术逐渐实现互通立交设计的可视化，使得以往的线条构件变为三维的立体实物图形展示在人们的面前。BIM可视化能够使构件之间形成互动与反馈性，贯穿了项目的整个生命周期。使用B1M模型可清晰直观地展现道路建成后交通标线情况与主线匝道之间的免间层次及桥

7、墩分布情况，也可以从不同角度、不同方位模拟车辆通过，进行墩柱外观选型等等。（如图4）BIM信息模型在整个设计过程都是可视化的，所以，可视化的结果不仅可以用来类似效果阁的展示及汇报材料的生成，更重耍的是项目设计、逑造过程中的沟通、讨论、决策都可以在直观的状态下进行。利用BIM的三维技术可以进行碰撞检查、净空检测，从而优化设计，精确控制净高，大大减少在施工阶段因为返工和潜在错误而造成的损失。信息技术融入海绵城市理念在这个项目中天津市市政工程设计研宂