橋梁工程裝配式智能建造全過程管理研究

張金康

南京市公路事業發展中心 江蘇 南京 210000

裝配式建筑在當下工程施工中十分常見，為提升其施工質量，工程人員需要結合智能技術對裝配式施工全過程進行管理[1]。智能建造全過程管理具有精細化管理理念，其能夠融合裝配式部件設計、生產、運輸、施工等全過程，對切實提升橋梁工程裝配式智能建造質量意義明顯。

1 橋梁工程裝配式智能建造全過程管理理念

1.1 管理模式設計

橋梁工程裝配式智能建造管理需要以精細化管理為核心，進而通過BIM技術、計算機技術、射頻識別技術理念實現對建筑施工全過程的智能管理。

從橋梁工程裝配式智能建造全過程管理模式來講，其貫穿于裝配式橋梁工程全生命周期。從裝配式橋梁工程設計工作來講，為確保裝配式橋梁施工及后續工作的高效開展，設計人員需要前往現場對現場環境與地理位置進行考量，以此設計更加科學、具有針對性的裝配式橋梁方案。從裝配式橋梁工程配件生產來講，配件生產尺寸需要保障精準性，且部件質量需要保障，裝配式橋梁工程設計方案對配件生產工作具有重要價值，因此構配件生產需要對構建質量進行保障。從裝配式橋梁工程構配件運輸來講，受運輸途徑與運輸環境的影響，運輸過程中存在構建損壞風險，智能化技術能夠對運輸路線進行模擬以幫助運輸人員對最佳運輸路線進行選擇[2]。從裝配式橋梁工程構建安裝來講，吊裝安裝需要BIM等技術的應用，以對吊裝高度、施工進度等進行科學控制，實現整個施工過程的精細化管理。

為確保以上裝配式橋梁工程智能建造全過程的有效管理，需要建立全過程信息化管理平臺，已實現各部門工作流程的有效監管，并對各類數據信息進行記錄。對裝配式橋梁工程項目來講，大量的數據信息存儲能夠為其相關工作的開展提供契機，這也是發現施工問題、提升管理工作質量的主要途徑。

1.2 裝配式橋梁工程智能建造全過程管理架構

裝配式橋梁工程智能建造全過程管理架構主要是依托信息化技術的應用所實現的。從理論上來講，管理架構應當為技術層、資源層與應用層。技術層主要各類信息化技術的應用，及其技術應用下數據的智能獲取[3]。資源層主要是對各類數據資源進行存儲與調取。應用層主要以裝配式建筑施工為主，跟隨施工流程提供信息化數據與系統應用需求。

各層級架構的實現需要技術人員不斷進行調整與優化，進而實現系統架構的完善性，使其為裝配式橋梁工程智能建造全過程管理提供幫助。

2 裝配式橋梁工程智能建造全過程管理研究

2.1 基于BIM技術的裝配式橋梁工程設計管理

裝配式橋梁工程施工需要以全面、科學的設計方案為基礎，BIM技術作為建筑信息模型，其能夠為裝配式橋梁工程設計工作提供便利。利用建筑信息平臺，設計人員能夠根據平臺內坐標、單位等對裝配式橋梁工程模型進行構建。利用BIM技術對裝配式橋梁工程模型進行構建，能夠實現對設計方案的直觀化體現，對優化設計方案、提升橋梁工程設計科學性具有重要價值。

另外BIM技術能夠實現多方信息協同，根據BIM技術平臺中數據的存儲與數據共享功能，設計人員能夠對建筑工程現場數據等變更信息內容進行及時掌握，這對提升裝配式橋梁工程設計質量具有重要價值。另外建筑信息模型自身具有較強的智能化特點，其能夠幫助設計人員對設計方案中數據應用科學性進行辨別，以提升設計工作質量[4]。

BIM技術能夠幫助設計人員對設計模型進行深化研究。受限于裝配式橋梁工程與常規混凝土工程設計的差異性，裝配式橋梁工程更加具有復雜性。設計人員可采用BIM技術仿真功能對設計方案科學性進行研究，進而直觀的對相關設計資料進行優化，進而借助技術應用實現圖紙設計的科學性。

2.2 基于BIM與CAM技術的構件生產設計管理

信息化構件生產管理系統的構建。在進行橋梁工程預制構配件的生產過程中，需要結合BIM、CAM技術構建信息化生產管理系統。信息化生產管理系統能夠獨對各類預制構件生產數量與數據進行存儲，借助信息化預制構件生產管理系統，工作人員能夠對預制構件的施工建材數量、生產質量、生產流程等信息進行及時的了解。對提升預制構件生產流程管理效率與質量具有重要價值。

構建CAM模型。借助CAM模型預制構件能夠實現數據模型的構建，對幫助裝配式橋梁預制配件的生產十分重要。利用CAM模型裝配式預制構件的生產能夠實現自動化與智能化。傳統預制構件的生產模型與工廠生產線之間存在生產瓶頸，CAM模型的構建能夠實現工廠中央店控制系統對模型數據的識別與提取，對增強裝配式橋梁預制構件生產質量具有重要價值[5]。加工設備的計算機控制系統(PLC)自動識別構件加工所需數據信息，實現預制構件的數字化、智能化加工生產。

利用物聯網技術實現對預制構件運輸過程的管理。在進行預制構件的生產運輸時，運送預制構件的車輛信息能夠利用物聯網技術實現運輸節點追蹤。車輛內置定位信息系統，在運輸過程中，車輛信息及其運輸路徑能夠在信息化平臺中得以凸顯，對掌握預制構件的運輸效率具有重要價值。另外構件運輸過程中，物聯網技術的應用能夠實現對預制構件信息的追蹤查詢，對明確運輸工程中各項工作責任與義務，實現車輛運輸路線的優化具有重要價值。

2.3 基于BIM技術的信息化吊裝管理

依托BIM技術實現吊裝工作的信息化管理。依托于BIM技術，吊裝人員可對實際施工材料及預制構件數量、建材堆放區域等實現數據化監管。BIM技術能夠實現對裝配式橋梁工程設計圖的構建，依靠三維可視化模型，施工人員在進行吊裝施工的過程中，能夠對預制構件的安裝順序進行明確，對節省吊裝時間、提升吊裝工作效率具有重要意義。同時對于工程施工人員來講，BIM技術模型的應用能夠對吊裝人員施工質量與吊裝技術提供引導。

實現吊裝技術的最優選擇。BIM技術理念下仿真系統模型的構建能夠對吊裝技術的選擇進行模擬，進而幫助技術人員選擇更加科學的吊裝技術，以提升吊裝工作進展。吊裝技術決定著施工進度與施工質量，因此吊裝技術的選擇十分重要。利用BIM技術仿真系統，技術人員能夠對各類吊裝技術進行仿真實驗，以此對吊裝技術的最優選擇進行明確。吊裝技術下吊裝質量決定著吊裝成本與工期，為減少成本投入與工期延長，吊裝工作的開展應當結合BIM技術實現對吊裝技術的選擇。

吊裝成本管理。施工階段，將施工進度計劃、目標造價與BIM模型相關聯，形成可視化的4D/5D模型。結合基于BIM的構件編碼體系，與施工進度計劃相對接，動態模擬施工變化過程，實現施工進度高效管理。基于BIM模型計算和預測所需資金、勞動力、材料、機械使用情況，與實際消耗成本進行對比分析，促進橋梁工程裝配式建造實現精細化成本管理。

2.4 基于BIM及物聯網的運維管理

日常維護管理。在裝配式橋梁工程項目交付使用之后，基于BIM技術與物聯網技術，工程人員能夠對橋梁工程空間進行定位，并對相關信息數據進行查詢，以此提升日常橋梁維護工作效率。在此工作中，數據化日常維護管理主要是由于安防監控管理內容所實現的。在三維模型中添加橋梁主要受理點信息，以對橋梁使用日常數據進行檢測，實現對橋梁使用情況的管理。

設備維護管理。在施工過程中，BIM模型數據在不斷變更，通過運維平臺變更數據能夠得以及時更新，這對橋梁工程日常使用情況的監測具有重要價值[6]。通過選擇不同路段，查看設備的基本情況，瀏覽設備的相關信息，包括設備的BIM模型參數、設備運行歷史數據以及設備維修情況等，更好地進行設備維修保護工作，提升設備維保的工作效率和信息完整度。

工程病害巡檢。工程病害巡檢工作需要借助北斗定位及相關技術的應用，北斗定位具有精準性，其能夠對產生病害的橋梁進行精準定位，有利于工作巡檢人員工作質量與工作效率的提升。巡檢人員能夠及時根據現場巡檢人員反饋，匯總分析病害信息，及時給出行之有效的橋梁維修養護方案，實現橋梁工程病害巡檢工作的高效開展。

3 結束語

橋梁工程裝配式智能建造全過程管理是當下裝配式建筑工作的主要發展趨勢，現階段各類智能化技術不斷融入裝配式工程的全過程管理工作中，但相關工作技術理念仍然難以滿足裝配式建筑工程使用需求。裝配式橋梁工程在橋梁工程中的應用具有較強的優勢地位，其能夠有效減少施工現場環境破壞與噪聲污染，因此這一工程理念在現階段工程施工中廣泛應用。受限于智能建造全過程管理體系的應用實踐，智能建造全過程管理仍然具備較強的理論性，在實際使用過程中仍然需要不斷對技術理念與應用進行優化。