BIM技術(shù)在橋梁工程施工運營階段的應(yīng)用研究

（甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 引言

現(xiàn)階段很多橋梁工程表現(xiàn)出施工管理復(fù)雜、建設(shè)周期長、投資力度大等特點，而且信息化管理水平較低，在進(jìn)行信息管理過程中依舊采用傳統(tǒng)圖片、文字、表格形式進(jìn)行管理的橋梁工程數(shù)不勝數(shù)，這種管理方式不僅復(fù)雜，而且也無法直觀地將工程運營過程中存在的問題呈現(xiàn)出來，影響信息交流，降低管理效率。而BIM技術(shù)是一項較為科學(xué)有效的技術(shù)手段，在橋梁工程運營階段具有良好的應(yīng)用成果，能夠促使橋梁工程在安全、可靠的運營平臺下進(jìn)行發(fā)展。

1 BIM技術(shù)的概念

BIM技術(shù)，即建筑信息模型，該技術(shù)的應(yīng)用主要是將建筑工程項目的各種建設(shè)信息進(jìn)行信息化的處理，轉(zhuǎn)化為數(shù)字性的建筑模型，并根據(jù)建筑設(shè)計的需要對其中的各種參數(shù)進(jìn)行一定的調(diào)整[1]。從根本上來分析，就是將建筑施工中所涉及的各種信息進(jìn)行整合，輸入至BIM技術(shù)平臺，將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)字信息化的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換，模擬出三維仿真的建筑模型。與其他模型相比，BIM技術(shù)對信息的處理更具完善性、持續(xù)性，并且在此技術(shù)下的建筑模型還具有可視化，虛擬模擬以及結(jié)構(gòu)調(diào)整等優(yōu)點。除此之外，BIM技術(shù)還能夠?qū)ㄖO(shè)計、施工以及管理等環(huán)節(jié)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在其平臺中構(gòu)建更加完整的工程信息數(shù)據(jù)庫，其中不僅包括建筑主體的完整信息、建筑各部分的構(gòu)造信息，而且還包括建筑施工工藝的運用、施工進(jìn)度以及施工管理模式等方面的信息，可以供建筑工程各方人員進(jìn)行信息參考，并且在信息處理過程中，計算機“云”技術(shù)能夠進(jìn)一步優(yōu)化拓展其開放性，建筑工程的各個參建方能夠?qū)崟r且準(zhǔn)確的了解其他參建方的進(jìn)度以及能夠充分了解建筑工程全過程、全階段的施工建設(shè)情況，為建筑工程設(shè)計、施工、運營中相關(guān)人員的交流、決策等工作提供便利，方便其做好相應(yīng)工作的調(diào)整，有利于提升工程管理的整體工作效率。

2 橋梁工程的概念

橋梁工程屬于建筑工程的主要構(gòu)成，主要包含橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計、整體施工、橋梁管理、橋梁運營以及橋梁維護(hù)等內(nèi)容。在橋梁工程建設(shè)完成之后，在正式運營時，該工程就開始履行社會服務(wù)功能。在為社會提供服務(wù)時，會常常出現(xiàn)一些不安全因素，影響橋梁功能的正常施展[2]。比如，由于自然環(huán)境因素，導(dǎo)致橋梁無法正常通行，另外還包含一些非自然因素，這些因素都會造成一定的社會經(jīng)濟(jì)損失。因此，橋梁工程的各方面內(nèi)容缺一不可，都需要提高重視。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展下，橋梁工程數(shù)量逐漸增多，需要加強運營投入，制定切實可行的管理方案，在技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展背景下，將各種新的技術(shù)融入橋梁工程運營階段中，為其安全運營創(chuàng)造良好的條件。

3 BIM技術(shù)在橋梁工程運營階段的具體應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在橋梁工程運營精細(xì)化管理中的應(yīng)用

對于橋梁工程運營來說，主要存在的問題在于信息效率集成方面，將BIM技術(shù)應(yīng)用于其中，能夠改變傳統(tǒng)粗放式的管理形式，實現(xiàn)運營精細(xì)化管理。同時，還具備動態(tài)維護(hù)和數(shù)據(jù)及時更新的功能，實現(xiàn)運營管理工作的目的，避免缺乏相關(guān)維護(hù)工作增加成本投入。

例如，在對橋梁設(shè)備進(jìn)行管理和維護(hù)的過程中，以往這項工作主要是相關(guān)維護(hù)人員定期檢查橋梁設(shè)備，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時才進(jìn)行解決，但是橋梁結(jié)構(gòu)中的設(shè)備數(shù)量和種類較多，包括電氣系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、防火系統(tǒng)、防震系統(tǒng)以及其他系統(tǒng)等中的設(shè)備，這種管理工作方式需要的時間較長，而且成本消耗較高，無法切實保證橋梁各項設(shè)備的正常運行，可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞等，影響交通安全。

BIM技術(shù)作為一項信息化的管理手段，能夠?qū)蛄汗こ讨械母黜椩O(shè)備信息記錄在信息化模型中，采用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)和故障診斷系統(tǒng)，對橋梁中的各項設(shè)備進(jìn)行實時動態(tài)的監(jiān)督和控制。這樣一來，不僅能夠提升設(shè)備信息搜索和檢查的便捷性，能夠查找設(shè)備相應(yīng)的型號、尺寸、使用壽命等，而且還能對設(shè)備運用狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并將其記錄下來，生成日志，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時會發(fā)出警報，并明確異常的具體位置，聯(lián)系相關(guān)維修人員到現(xiàn)場進(jìn)行維修，將維修情況記錄在信息庫中，進(jìn)而顯著減少橋梁運營過程中的故障發(fā)生率。另外，還可以應(yīng)用相關(guān)管理軟件，對系統(tǒng)平臺進(jìn)行更新和優(yōu)化，將設(shè)備的基本和維修信息存儲在可視化的模型中，在正式投入使用設(shè)備之后，BIM技術(shù)還可以利用專門的借口與設(shè)備進(jìn)行連接，設(shè)備的運營情況會直接呈現(xiàn)在可視化模型中，對設(shè)備運行的各項參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，并判斷設(shè)備是否處于正常運行狀態(tài)下。比如，假如設(shè)備出現(xiàn)了故障問題，對其進(jìn)行掃描就可能確定其BIM模型，并精準(zhǔn)的顯示相關(guān)信息，管理人員根據(jù)信息內(nèi)容進(jìn)行設(shè)備處理，并將處理后的信息再次記錄到BIM模型中，從而建立設(shè)備維修信息庫，實現(xiàn)對橋梁工程運營的精細(xì)化管理。

3.2 BIM技術(shù)在橋梁工程運營方案優(yōu)化中的應(yīng)用

對于橋梁工程運營而言，以往運用方案制定是由運營管理人員通過技術(shù)和經(jīng)驗進(jìn)行制定，采用圖文結(jié)合的形式進(jìn)行存儲和發(fā)送，這種方案形式不僅無法呈現(xiàn)出橋梁工程項目在設(shè)計和施工過程中表現(xiàn)出來的信息，而且方案也與實際橋梁情況不相符，這樣會出現(xiàn)管理上的失誤，從而造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，要對橋梁工程運營方案進(jìn)行優(yōu)化，改進(jìn)方案內(nèi)容，提升管理人員能力。將BIM技術(shù)應(yīng)用其中，不僅能夠在設(shè)計階段構(gòu)建橋梁信息化模型，而且還能將施工工藝、施工流程和施工技術(shù)等清楚的呈現(xiàn)在模型中，為相關(guān)管理人員指定運營方面提供參照。在完成方案制定之后，可以利用BIM技術(shù)和云計算技術(shù)構(gòu)建協(xié)同工作平臺，實現(xiàn)信息資源共享，促進(jìn)各參建方的溝通和交流，尋找更合適的運營方案，減少不合理的因素。

3.3 BIM技術(shù)在橋梁工程施工過程檢測應(yīng)運中的一些設(shè)想

目前BIM技術(shù)在施工過程檢測方面應(yīng)運的較少，較多的應(yīng)運在設(shè)計優(yōu)化、施工管理以及造價管理等方面,筆者建議如果在BIM模型中加入橋梁施工過程檢測中的相關(guān)數(shù)據(jù)模塊這將更加擴(kuò)展BIM模型的應(yīng)用價值，提高項目管理的高效性。例如,在樁基檢測方面，關(guān)于各個樁基包括樁徑樁長的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及檢測進(jìn)度、樁基檢測結(jié)果等實現(xiàn)數(shù)據(jù)在模型上的可視化，檢測人員可以掌握樁基檢測進(jìn)度，哪些個別的樁基暫時沒有檢測以及對模型加載檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)，又可以讓質(zhì)檢科室管理人員隨時掌握樁基檢測的結(jié)果和進(jìn)度等方面的資料等。

BIM作為一項信息化的管理手段，加入橋梁施工過程檢測中的動態(tài)檢測數(shù)據(jù)、進(jìn)度模塊以及及時更新的功能，將對過程檢測工作的管理帶來極大的便利。

4 結(jié)語

總而言之，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展下，建筑行業(yè)的快速發(fā)展改善了人們的生活，橋梁工程的建設(shè)更是方便了人們的出行。對于橋梁工程來說，結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工內(nèi)容具有重要作用，但是運營階段的管理和控制更是不能忽視，其運營管理直接決定了整體工程的使用壽命和維修情況[3]。因此，需要加強對BIM技術(shù)的研究，將其應(yīng)用于橋梁工程運營的精細(xì)化管理、方案優(yōu)化、橋梁施工過程檢測中等，為橋梁工程施工運營管理提供更安全有效的模式。