引言

道路桥梁BIM技术设计中，参数设计是关键，前期的模型构建及后续的工程设计中，参数设计都是不可或缺的，通过参数化设计，有效实现了对道路桥梁的现场模拟。BIM技术的数据信息集成化特征是传统二维设计所难以达到的，具有显著的可视性，操作性。

1桥梁工程特点及BIM应用优势

1.1桥梁工程施工特点

1.1.1工程施工高空作业多

桥梁是跨越山谷、河流的重要大型构筑物，具有体型庞大、类型多样的特点，并且高空施工作业较多。在施工过程中，安全风险因素需要格外注意。

1.1.2工程地质条件复杂

桥梁工程是线性工程，往往要穿越许多地质条件复杂的地区和不同地貌单元，使得工程结构复杂化，对于工程施工的安全风险规避、施工工期及费用的控制会产生极大的影响。

1.2BIM技术应用的优势

1.2.1直观展示桥梁的三维实体模型

基于BIM技术创立工程三维实体模型，不仅可以建立桥梁的几何模型、专业属性等，还可以结合GIS技术将测绘数据在三维平台上进行整合，形成真实地形曲面；并且模型数据库可以随着工程的建设进行动态变化，具有可视化、协调性、模拟性、优化性，以及可出图等优点。通过BIM模型，可以直观显示工程基本信息，为项目施工、管理及运营等过程决策提供依据；通过工程三维管线碰撞检测，在施工阶段前期较早的发现管线碰撞的问题，生成检测报告，对相关专业进行前期协调，有效解决管线碰撞的问题，避免施工变更。在施工阶段，则可以根据施工方案及工程信息对施工过程模拟施工，确定合适施工方案指导工程施工，融入工程造价及进度信息后可以实现精确成本控制。

1.2.2数字信息融入，有利于施工管理

BIM三维数字模型有效融入了桥梁工程的数字信息，在工程施工过程中，可以随时调用工程信息，结合项目总进度计划及工程造价信息，创立项目5D模型，有效控制项目总体进度及费用偏差。利用BIM技术可以实现三维可视化动态监测，结合VR技术，直观显示现场危险源，可用于工程现场人员安全问题识别与防范；利用相应灾害分析模拟软件，在灾害发生前模拟灾害发生过程，分析灾害发生原因，制定相对应的措施以及救援应急预案等。施工过程中结合实时摄像技术，将工程实时画面接入系统模型，动态监测现场风险事项，避免事故发生。

2道路桥梁设计中BIM技术的实际应用

2.1BIM建模参数化与智能化

道路与桥梁工程专业众多，设计工程量大，设计人员的流动性大，积累设计经验和规范设计流程是道路与桥梁工程设计发展的方向。为此，诸多学者通过BIM技术开展基于知识工程的智能设计，模块化、参数化和多粒度流程定制的精细化设计，提高效率，降低设计成本，减少大量的重复绘图工作。在对某大桥设计中开展了BIM应用研究，该项目为公铁路两用桥，工程量大且异型构件多，将该BIM模型用于碰撞检查、桥墩防撞性能校核、交通量校核、工程量校核，辅助设计等，优势明显，积累了大量异型构件建模经验。该项目中钢桁架的建模参数化采用了Atuodesk平台的AdvanceSteel和Dynamo软件。以小湾桥为例，详细介绍了利用Pow‐erCivil建立立交桥模型的规范化操作流程，包括三维地形建立、BIM路线设计、参数化横断面设计，后期利用BIM模型进行设计优化，并实现了工程量统计及出图，设计效果明显。建模过程中参数化借用了MicroStation编程实现。基于Catia软件，参照“骨架+模板”的建模思路，提出一种桥梁参数化智能建模方法与相应的技术路线。使用EKL语言提高构件模板的参数化能力，利用Catia二次开发技术实现构件批量实例化功能，借助WPF框架研发参数化设计系统，打通了构件模板创建、构件设计、构件实例化的全流程，实现了桥梁建模精细化、智能化。

2.2地形、地质三维建模关键技术

BIM是对构筑物实体的数字化表达，倾斜摄影可真实还原地表场景，地理信息系统（GeographicInfor⁃mationSystem，GIS）可展示地理空间信息，BIM模型、倾斜摄影和GIS技术的集成，可以在可视化地理信息的基础上精细化表达模型信息。无人机倾斜摄影可获得影像匹配点云，但是精细化程度不高，对此，可采用无人机机载LiDAR获得高精度地面点云，也可采用倾斜摄影与激光点云融合技术。地质模型可以将地质信息可视化表达，目前没有创建地质模型的专业平台，需要基于一些平台或者引擎构建，故地质模型的创建需要处理解决数据预处理数量大、地层层面交互处理困难、BIM模型与地质模型融合难等问题。

为解决复杂地形区域道路设计时地理信息基础数据获取困难的问题，将无人机机载Li‐DAR以获取用于道路工程设计所需的高精度地面点云，数字高程模型（DigitalElevationModel，DEM）和文档对象模型（DocumentObjectModel，DOM）数据可用于构建三维地形模型，与BIM技术结合应用于复杂地形区域的道路设计中，有助于提高勘测与设计质量。

2.3基于BIM的多专业正向协同设计

在设计阶段，各管理人员、专业设计人员、校审人员之间应当通过沟通交流、相互提资、共享资料等方式实现同时设计。各人员之间的交互滞后、信息不对称，将导致设计过程中协同效率较低。BIM模型承载着项目大量的信息，可作为各专业及各部门相互关系定义的基础，故许多学者基于BIM模型交互和数据驱动开展了设计角色、设计环境和设计资源深度融合研究。根据常规桥梁设计流程和习惯，基于WPF框架，通过RevitAPI接口技术，开发了基于BIM的常规桥梁正向设计辅助系统。该系统包括工程信息、通用图、GIS数据、路线数据和桥梁信息等模块，为多专业的数据交互和各种专业同时设计提供了统一平台。该辅助设计系统在项目管理、资料共享互提、实时修改更新等方面提高了设计效率。

结束语

BIM技术是解决道路与桥梁工程复杂问题的有力支撑，但是仍然不成熟。基于BIM技术进行深度开发，是实现数字化信息表达、数据交互以及项目管理的有效途径。

参考文献

[1]刘均利,张聪,薛飞宇,等.BIM技术在重庆曾家岩嘉陵江大桥设计中的应用[J].世界桥梁,2020,48(2):71-76.

[2]周游,陈建丰,范宇丰,等.BIM技术在市政立交设计阶段的应用研究[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2019,38(7):60-65.

[3]祝兵,张云鹤,赵雨佳,等.基于BIM技术的桥梁工程参数化智能建模技术[J].桥梁建设,2022,52(2):18-23.

[4]相诗尧,徐润,姚守峰,等.基于无人机机载LiDAR与BIM技术在复杂地形公路设计中的应用[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2021,40(12):77-81.