基于BIM的桥梁全生命周期施工安全管理模型研究

云树理

安徽省新同济建设监理咨询有限公司 安徽合肥 230000

公路桥梁工程是现代化社会发展中的一项基础市政工程，对我国社会经济的发展具有重要影响。在现代化社会发展的背景下，一系列先进的科学技术被陆续引入公路桥梁工程的各项建设工作中，实现对传统公路桥梁工程建设体系的改革与创新，全面推动公路桥梁工程的各项建设活动，使其朝着自动化、一体化、信息化的方向发展。BIM技术作为公路桥梁工程建设中的典型技术，该技术在公路桥梁施工管理中的应用为公路桥梁行业的发展带来诸多便利。

1 BIM整体框架

1.1 BIM主要面向对象

BIM模型是信息的载体，可以建立包括许多方面的安全管理系统，例如，GIS、3D电子施工日志、可视化成果、报表的进度、桥梁的信息管理、信息基础等，这些都要在高速公路桥梁的施工过程中有所体现。图1为BIM技术的整体应用框架，分别为GIS系统，施工工艺，安全质量，系统集成，BIM模型信息，可视化，3D电子施工日志，极度管理，报表中共新，模型导入和文档交付，建设管理。通过网络，可以进行数据的共享和传递等操作。

图1 BIM主要面向对象

1.2 框架介绍

BIM框架由信息安全集成管理系统和BIM模型2部分组成，分别采用B/S（浏览器/服务器）和C/S（客户机/服务器）技术，使用接口完成数据安全的管理工作和BIM模型的连接，使BIM的安全信息共享，实现高效的交流和沟通。B/S和C/S技术是互联网技术，是一种互联网服务器和浏览器相结合的技术。通过这2种技术，可以实现对集成后的数据进行共享、加工和传递等工作。

2 BIM技术在公路桥梁施工管理中的实际应用

2.1 建立可视化3D模型

以银西高铁工程为例，从公路桥梁工程建设发展历程来看，在传统管理模式的作用下，公路桥梁工程开展管理工作均是运用人工结合计算机技术，该管理模式的信息化程度相对比较低，整个管理流程十分繁琐，管理效果不佳，信息数据的传输速度与反馈速度，严重降低桥梁工程的管理效率，且整个管理过程需要使用大量的人力资源，投入成本相对比较高，无法从中获取更高的经济效益。通过将BIM技术运用到公路桥梁施工管理中，能够将整个公路桥梁项目工程的建设内容以一种立体化、可视化的形式展现出来，最大限度的提升公路桥梁施工管理环节信息数据的传输速度与反馈速度，切实提升管理质量与管理效率。在银西高铁工程中，通过利用本工程的设计图纸，借助BIM技术，将平面的二维设计图转化成立体的三维结构模型，该模型能将桥梁的建筑结构、规格、钢筋、混凝土、材质等重要建设信息直观地反映出来，进而实现桥梁设计信息的数字化。在三维立体结构模型的作用下，在整个公路桥梁施工过程能够在一种可视化的状态下开展沟通、交流、决策、计算等工作。与此同时，公路桥梁施工之前，相关技术人员可借助BIM技术将施工模型展现出来，对各项施工工艺实施现场技术交底工作，使施工人员能够对整个公路桥梁工程的建设信息进行准确把握，为后期的建设工作提供有力保障。

2.2 监控系统功能框架

现浇桥梁支架安全监控平台共4个业务功能模块，分别是结构监控管理模块、数据统计分析模块、用户权限管理模块、移动运用管理模块。通过现浇桥梁支架监控系统的前端传感器，针对现浇桥梁支架工程监测需求进行系统设计，实现现浇桥梁支架结构形变应力等信息的实时监测。

系统界面中每一个数据条目对应一个IOT设备。其中不同色彩表示当前设备监控状态：白色为应力形变监测值是正常状态，黄色为当前设备监测到异常的应力形变值。同时，可以对设备进行过滤展示，在设备过滤框中，定义三个设备过滤条件分别是：监控设备位置、关联监控设备及监控设备状态。通过以上三个过滤条件，可以在列表框中仅显示关注的IOT设备。轻量化好的BIM工程模型可以集成到现浇桥梁支架安全监控系统中，通过轻量化BIM模型浏览器，实现在Web端对BIM的浏览查看，信息数据查询及模型交互。在BIM模型浏览器中，每一个闪烁热点代表一个IOT应力应变设备信息。通过不色彩表达当前系统中，设备的不同运行状态绿色为应力形变值正常，黄色为应力形变值异常。通过放置光标到热点可以看到当前此设备的现场照片及IOT设备相关功能描述。

2.3 场地布设活动

在传统二维平面场地布设工作中，因设计人员对施工场地的地形、环境等因素认识不全面，在实际布置过程存在一定的误差。通过运用BVIM技术，实现对施工现场可视化的三维立体还原，使设计人员能够对施工现场有一个全面、系统、科学的认识，实现对施工场地的科学规划，切实提升布置效率与布置质量，实现对整个施工工艺的优化。在银西高铁工程施工管理中，通过借助BIM技术，可对整个工程实施具体计划模拟。在不影响正常交通的情况下，最大程度上满足实际工作的需求，实现对空间资源的合理配置，全面提升公路桥梁施工管理效果。

3 结语

企业要提高管理，必须采取有效的办法，科学的信息化管理相较于传统的人力管理更有优势。因此，引进BIM技术是目前对企业进行科学管理最为先进的技术和行之有效的方法。本文对BIM技术在高速公路桥梁施工中的应用进行研究，通过BIM数据的特点，主要框架的应用和安全的管理，可以使人们清楚地认识到BIM技术在高速公路桥梁施工安全管理应用上的优势，从而促进BIM在各工程领域中的应用。