探究基于桥梁养护的桥梁BIM模型交付标准

摘 要 因我国尚未颁布实施桥梁建筑信息模型有关标准，基于国标GB/T 51301-2018的指导，与桥梁工程相结合，针对桥梁养护的BIM模型的交付标准进行了初步探讨，并提出了建议措施。

关键词 BIM模型;桥梁养护;桥梁工程

前言

BIM国内通常翻译为“建筑信息模型”，2004年前后，随着不断推广的国外三维建模软件而引入，2010年后逐渐得到广泛关注。在工程项目中的BIM应用，获取的工程环境更真实，将信息孤岛打破，对于协同工作具有促进作用。使数据信息提高准确性，对于优化设计具有推动作用，有利于模拟分析及可视化展现等，在总体上明显提高工作质量及效率，节约项目成本[1]。

1BIM与桥梁养护管理

桥梁养护中，尽管数据库管理系统部署在大部分桥梁中，部分桥梁还对健康监测系统进行了部署，但总体上都属于传统二维系统，主要采用表单形式对数据和信息进行展现，无法利用三维图形对数据进行驱动，或在三维图形中直接展现检查结果，通常按照桥梁为单位对数据统计，在桥梁构件上不够具体。造成桥梁数据向养护人员展现时，不形象的笼统信息、不具体的内容，使养护工作人员对决策的迅速准确性产生不利影响。

《关于推进公路水运工程BIM技术应用的指导意见》经交通运输部颁布实施，加强BIM数据应用是其中一项主要任务和重点工作，养护管理效能提高，建设、运营企业应对相关管理制度进行完善，使设计施工、运营管理及养护等工程信息加快实现共享传递，在建设期BIM数据中，充分利用养护管理改进，使养护决策水平不断提高。对应用中的桥梁工程，积极倡导搭建BIM技术养护管理平台，提高养护信息数字化管理水平。在应用过程中，养护中BIM信息模型的建立应符合要求，对模型主要内容，模型信息及模型单元之间的组织形式等内容应深入研究。因目前尚未颁布实施公路行业建筑信息模型标准，可根據《建筑信息模型设计交付标准》有关内容实施[2]。

2养护用桥梁BIM交付模型的主要内容

目前已出台交付建筑信息模型的标准，尽管围绕建筑工程内容细节，与桥梁工程无关，但部分基本内容可指导创建与交付桥梁BIM模型。在交付方面，竣工移交物采用桥梁BIM模型养护或养护交付物的重要内容。建筑信息模型主要有模型单元系统分类，模型单元中的信息表达精度，属性数据来源，模型单元之间的联系及模型单元属性信息及其深度等内容。在建筑信息模型数字化环境中模型单元体现出工程对象，在维度上主要有实体和属性两类。

3养护用桥梁BIM模型组织及信息需求

（1）模型单元分类。模型单元分类也就是桥梁构件分类，通常桥梁养护管理统一管理一定区域范围内的桥梁，合理分类桥梁构件，是有序管理桥梁的重要基础。由于同类构件具有相似的病害，可集中进行处理，维修措施易实现标准化。桥梁构件总体上分为上、下部结构及附属工程构件三类，每类下对子功能系统细分，各桥型构件在相应类别中根据以上原则进行列举，对构件材料、构造形式等不进行区分。产生的病害对桥梁构件材料及构造形式综合考虑是两个主要影响因素，对桥梁构件在两个维度上分类，主要根据材料和构造形式确定分类。可在信息模型创建时，对桥梁构件分类统一进行描述，为信息传递的规范而有序提供重要保障，并使信息模型对应其使用功能[3]。

（2）模型单元之间的联系。相互联系的桥梁构件形成整体，提供车辆通行的空间。虚拟信息模型与之对应应对模型单元之间的关系进行定义，使实际工程对象得到表达。桥梁检查和技术评定在桥梁运营养护中，是比较重要的环节，采用分层综合评定方法是先评定桥梁构件，再评定桥梁各部件及三大部位，最后评定全桥总体技术状况。桥梁BIM 模型建立针对养护工作时，可结合该方法分解桥梁实体结构，完成分解后在模型单元之间建立关联关系。

（3）模型单元信息及其表达精度。受工程体量、展现模型软硬件及建模成本等因素影响，实际工程中，信息模型不能将构件真实细节进行表达。桥梁养护应与养护应用需求相结合，对BIM模型的信息模型发展等级LOD确定。在狭义上，模型单元深度可理解为不同丰富程度的模型单元。经调研桥梁养护应用需求，桥梁BIM模型LOD4与模型单元深度要求向对应，模型单元精度对其视觉呈现效果产生影响，人在与模型互动时也受到影响，对模型表达的工程对象是否能够进行迅速识别。

（4）模型单元属性信息及其深度。BIM交付模型中属性信息比较丰富，在养护管理中体现出BIM的重要价值，为养护工针对出现的运营养护问题制定有针对性地应对措施提供重要依据。基于标准化的模型信息属性可对各桥梁构件的信息属性模板及信息深度进行标准化制定，构件属性在总体上分为基本属性、特有属性及材料属性三类。

（5）属性值数据来源。随着工程对发展模型单元属性值进行迭代，自设计桥梁工程之初将BIM模型引入，经设计施工中对竣工移交时属性值不断进行修正后，最终采用的设计规格。使用中的桥梁在养护中将BIM 模型引入，竣工图纸与资料是属性值的主要来源，并可对项目实际进行反映[4]。

4结束语

综上所述，在《建筑信息模型设计交付标准》指导下，与桥梁工程实际相结合，针对桥梁养护信息模型的交付标准进行了初步探讨。严格按照交付标准对桥梁BIM 模型建立和移交，将桥梁检查及健康监测等方面的有关养护数据及其他数据接入，为桥梁运营养护提供的数据库具有比较丰富的内容，作为数据承载实体的BIM模型单元与这些数据连接，使工程信息表达实现可视化并进行共享传递。

参考文献

[1] 赖华辉，邓雪原，陈鸿，等.基于BIM的城市轨道交通运维模型交付标准[J].都市快轨交通，2015，28（3）：78-83.

[2] 董莉莉，谢月彬，王君峰.用于运维的桥梁BIM模型交付方案——以港珠澳跨海大桥项目为例[J].土木工程与管理学报，2017，34（6）：45-50.

[3] 龙雅婷.用于设施管理的BIM竣工交付模型质量评估体系[D].天津：天津大学，2017.

[4] 张峰.公路工程信息模型设计交付标准研究[J].公路，2019（4）：197201.

作者简介

闵凡华（1984-），男，山东临沂人;毕业院校：西南交通大学，专业：土木工程专业，学历：大学本科，现就职单位：辽宁省交通规划设计院有限责任公司，研究方向：桥梁养护。