桥梁工程装配式智能建造全过程管理研究

张金康

南京市公路事业发展中心 江苏 南京 210000

装配式建筑在当下工程施工中十分常见，为提升其施工质量，工程人员需要结合智能技术对装配式施工全过程进行管理[1]。智能建造全过程管理具有精细化管理理念，其能够融合装配式部件设计、生产、运输、施工等全过程，对切实提升桥梁工程装配式智能建造质量意义明显。

1 桥梁工程装配式智能建造全过程管理理念

1.1 管理模式设计

桥梁工程装配式智能建造管理需要以精细化管理为核心，进而通过BIM技术、计算机技术、射频识别技术理念实现对建筑施工全过程的智能管理。

从桥梁工程装配式智能建造全过程管理模式来讲，其贯穿于装配式桥梁工程全生命周期。从装配式桥梁工程设计工作来讲，为确保装配式桥梁施工及后续工作的高效开展，设计人员需要前往现场对现场环境与地理位置进行考量，以此设计更加科学、具有针对性的装配式桥梁方案。从装配式桥梁工程配件生产来讲，配件生产尺寸需要保障精准性，且部件质量需要保障，装配式桥梁工程设计方案对配件生产工作具有重要价值，因此构配件生产需要对构建质量进行保障。从装配式桥梁工程构配件运输来讲，受运输途径与运输环境的影响，运输过程中存在构建损坏风险，智能化技术能够对运输路线进行模拟以帮助运输人员对最佳运输路线进行选择[2]。从装配式桥梁工程构建安装来讲，吊装安装需要BIM等技术的应用，以对吊装高度、施工进度等进行科学控制，实现整个施工过程的精细化管理。

为确保以上装配式桥梁工程智能建造全过程的有效管理，需要建立全过程信息化管理平台，已实现各部门工作流程的有效监管，并对各类数据信息进行记录。对装配式桥梁工程项目来讲，大量的数据信息存储能够为其相关工作的开展提供契机，这也是发现施工问题、提升管理工作质量的主要途径。

1.2 装配式桥梁工程智能建造全过程管理架构

装配式桥梁工程智能建造全过程管理架构主要是依托信息化技术的应用所实现的。从理论上来讲，管理架构应当为技术层、资源层与应用层。技术层主要各类信息化技术的应用，及其技术应用下数据的智能获取[3]。资源层主要是对各类数据资源进行存储与调取。应用层主要以装配式建筑施工为主，跟随施工流程提供信息化数据与系统应用需求。

各层级架构的实现需要技术人员不断进行调整与优化，进而实现系统架构的完善性，使其为装配式桥梁工程智能建造全过程管理提供帮助。

2 装配式桥梁工程智能建造全过程管理研究

2.1 基于BIM技术的装配式桥梁工程设计管理

装配式桥梁工程施工需要以全面、科学的设计方案为基础，BIM技术作为建筑信息模型，其能够为装配式桥梁工程设计工作提供便利。利用建筑信息平台，设计人员能够根据平台内坐标、单位等对装配式桥梁工程模型进行构建。利用BIM技术对装配式桥梁工程模型进行构建，能够实现对设计方案的直观化体现，对优化设计方案、提升桥梁工程设计科学性具有重要价值。

另外BIM技术能够实现多方信息协同，根据BIM技术平台中数据的存储与数据共享功能，设计人员能够对建筑工程现场数据等变更信息内容进行及时掌握，这对提升装配式桥梁工程设计质量具有重要价值。另外建筑信息模型自身具有较强的智能化特点，其能够帮助设计人员对设计方案中数据应用科学性进行辨别，以提升设计工作质量[4]。

BIM技术能够帮助设计人员对设计模型进行深化研究。受限于装配式桥梁工程与常规混凝土工程设计的差异性，装配式桥梁工程更加具有复杂性。设计人员可采用BIM技术仿真功能对设计方案科学性进行研究，进而直观的对相关设计资料进行优化，进而借助技术应用实现图纸设计的科学性。

2.2 基于BIM与CAM技术的构件生产设计管理

信息化构件生产管理系统的构建。在进行桥梁工程预制构配件的生产过程中，需要结合BIM、CAM技术构建信息化生产管理系统。信息化生产管理系统能够独对各类预制构件生产数量与数据进行存储，借助信息化预制构件生产管理系统，工作人员能够对预制构件的施工建材数量、生产质量、生产流程等信息进行及时的了解。对提升预制构件生产流程管理效率与质量具有重要价值。

构建CAM模型。借助CAM模型预制构件能够实现数据模型的构建，对帮助装配式桥梁预制配件的生产十分重要。利用CAM模型装配式预制构件的生产能够实现自动化与智能化。传统预制构件的生产模型与工厂生产线之间存在生产瓶颈，CAM模型的构建能够实现工厂中央店控制系统对模型数据的识别与提取，对增强装配式桥梁预制构件生产质量具有重要价值[5]。加工设备的计算机控制系统(PLC)自动识别构件加工所需数据信息，实现预制构件的数字化、智能化加工生产。

利用物联网技术实现对预制构件运输过程的管理。在进行预制构件的生产运输时，运送预制构件的车辆信息能够利用物联网技术实现运输节点追踪。车辆内置定位信息系统，在运输过程中，车辆信息及其运输路径能够在信息化平台中得以凸显，对掌握预制构件的运输效率具有重要价值。另外构件运输过程中，物联网技术的应用能够实现对预制构件信息的追踪查询，对明确运输工程中各项工作责任与义务，实现车辆运输路线的优化具有重要价值。

2.3 基于BIM技术的信息化吊装管理

依托BIM技术实现吊装工作的信息化管理。依托于BIM技术，吊装人员可对实际施工材料及预制构件数量、建材堆放区域等实现数据化监管。BIM技术能够实现对装配式桥梁工程设计图的构建，依靠三维可视化模型，施工人员在进行吊装施工的过程中，能够对预制构件的安装顺序进行明确，对节省吊装时间、提升吊装工作效率具有重要意义。同时对于工程施工人员来讲，BIM技术模型的应用能够对吊装人员施工质量与吊装技术提供引导。

实现吊装技术的最优选择。BIM技术理念下仿真系统模型的构建能够对吊装技术的选择进行模拟，进而帮助技术人员选择更加科学的吊装技术，以提升吊装工作进展。吊装技术决定着施工进度与施工质量，因此吊装技术的选择十分重要。利用BIM技术仿真系统，技术人员能够对各类吊装技术进行仿真实验，以此对吊装技术的最优选择进行明确。吊装技术下吊装质量决定着吊装成本与工期，为减少成本投入与工期延长，吊装工作的开展应当结合BIM技术实现对吊装技术的选择。

吊装成本管理。施工阶段，将施工进度计划、目标造价与BIM模型相关联，形成可视化的4D/5D模型。结合基于BIM的构件编码体系，与施工进度计划相对接，动态模拟施工变化过程，实现施工进度高效管理。基于BIM模型计算和预测所需资金、劳动力、材料、机械使用情况，与实际消耗成本进行对比分析，促进桥梁工程装配式建造实现精细化成本管理。

2.4 基于BIM及物联网的运维管理

日常维护管理。在装配式桥梁工程项目交付使用之后，基于BIM技术与物联网技术，工程人员能够对桥梁工程空间进行定位，并对相关信息数据进行查询，以此提升日常桥梁维护工作效率。在此工作中，数据化日常维护管理主要是由于安防监控管理内容所实现的。在三维模型中添加桥梁主要受理点信息，以对桥梁使用日常数据进行检测，实现对桥梁使用情况的管理。

设备维护管理。在施工过程中，BIM模型数据在不断变更，通过运维平台变更数据能够得以及时更新，这对桥梁工程日常使用情况的监测具有重要价值[6]。通过选择不同路段，查看设备的基本情况，浏览设备的相关信息，包括设备的BIM模型参数、设备运行历史数据以及设备维修情况等，更好地进行设备维修保护工作，提升设备维保的工作效率和信息完整度。

工程病害巡检。工程病害巡检工作需要借助北斗定位及相关技术的应用，北斗定位具有精准性，其能够对产生病害的桥梁进行精准定位，有利于工作巡检人员工作质量与工作效率的提升。巡检人员能够及时根据现场巡检人员反馈，汇总分析病害信息，及时给出行之有效的桥梁维修养护方案，实现桥梁工程病害巡检工作的高效开展。

3 结束语

桥梁工程装配式智能建造全过程管理是当下装配式建筑工作的主要发展趋势，现阶段各类智能化技术不断融入装配式工程的全过程管理工作中，但相关工作技术理念仍然难以满足装配式建筑工程使用需求。装配式桥梁工程在桥梁工程中的应用具有较强的优势地位，其能够有效减少施工现场环境破坏与噪声污染，因此这一工程理念在现阶段工程施工中广泛应用。受限于智能建造全过程管理体系的应用实践，智能建造全过程管理仍然具备较强的理论性，在实际使用过程中仍然需要不断对技术理念与应用进行优化。