道路桥梁检测数据结合BIM技术的应用研究

涂芳

摘 要：随着经济的高速发展，社会的飞速前进，交流的深入化，我国的交通基础设施有了一个较大的改善。在交通的基础设施之上，还存在着一些较大的问题。公路桥梁检测技术也是其中之一。就目前来说，我国的公路桥梁监测技术水平不是很高，存在着一些技术问题，监督力度问题等，这便导致了公路桥梁存在着极大的安全隐患。

关键词：道路桥梁;检测;数据;BIM

中图分类号：U446 文献标识码：A

0 引言

随着BIM技术的不断推广，越来越多包括道路、桥梁及管网的市政基础设施项目实现或部分实现了信息模型创建，2016年上海发布了道路桥梁相关的BIM应用标准，至此一个市政基础设施的信息化革命拉开了序幕。利用BIM模型信息处理和分析方面的优势，将检测数据导入到模型中，对于道路桥梁的各阶段管理都有着很大的应用空间。本文通过对市政道路桥梁设施检测数据的归纳分析，结合BIM技术的特点，对应用方法和应用场景进行研究和探索。

1 道路桥梁检测技术的应用

1.1 无线电检测技术

无线电检测技术是用无线电对正在建造的建筑物及其设备进行检测，这项工作已经成为无线电管理中的一个很重要的方向。在道路桥梁检测中会经常用到无线电检测技术，它可以快速而又准确地检测出道路桥梁是哪些地方出现问题的，然后专业人员就可以根据具体的情况来采取有效而准确的措施，以保证道路桥梁不会出现故障，这样一来，车辆可以顺利来往，方便了人们的出行，也对人们的安全作出了保障。

1.2 冲击波检测技术

道路桥梁建设是一个全面性的过程，要考虑的因素比较多，检测频率比较频繁，主要目的是为了避免道路桥梁正是运行过程中出现问题。在建筑物的内部检测中，检测人员要从多个角度进行检测，保证检测的全面性，做好各个检测环节的协调工作，在不影响整体结构的前提下进行检测。目前我们知道的检测方法比较多样化，但冲击波检测技术的实用性最高，这种技术是根据建筑结构内部波动情况判断的，当建筑物的内部结构出现损坏，冲击波经过就会产生较大幅度的信号波动，装置接收到反馈的信号，会进行分析，然后找出建筑内部缺陷位置，工作人员就可以制定相应的解决方案。冲击波检测技术可以忽略建筑深度因素，对建筑结构进行全面的检测，具有良好的应用优势。

1.3 红外线热成像技术的使用

道路桥梁施工的过程中，不同地区的地貌形式，施工条件都对施工有一定的影响。专业人员在确定了图纸之后，还需要进行实地考察，根据不同的情况再次修改图纸。然而，想要更好地了解地貌地势便离不开红外线热成像技术。前一点提到的地支雷达监测技术，可以看到地表下的形态，而且这里的红外线热成像技术可以更好地分析出各种材料。红外线热成像技术是指通过红外线的照射可以获得物体的材料信息。红外线热技术在遇到物体后，通过各种分析可以得知物体的表面温度和其他情况，经过大数据的比对，可以显示出该材料是何种材料。在道路桥梁施工的建设中，运用了红外线热成像技术后，专业人员可以更好更快地得知内部情况。

2 检测数据与BIM技术的结合应用

2.1 数据载体

BIM信息模型主要包含几何数据和非几何数据2类，几何数据是模型内部几何形态和外部空间位置数据的集合，可以简单的理解为形状和位置的数据;非几何数据是除了几何数据以外的所有数据。按相关规范来讲，对于道路桥梁的非几何数据主要包含：材质信息、地质信息、物理参数、现状信息、周边信息、绿化信息、工艺信息和指标信息等。检测数据便是一种典型的非几何数据，可以作为BIM信息模型数据内容的一个重要组成，数据的形式可按不同阶段对应不同等级的来导入使用，如：LOD100～500。检测数据的载体以Revit软件为例，Revit软件中最基本的构件模型是“族”，可通过对族属性参数的设置，将各检测数据进行输入，作为构件的基本参数，并可以根据使用目的来设计数据组成方式。对于已建模型，数据导入可利用EXCEL宏匹配导入到各个分段或结构（或Dynamo软件）来实现数据的批量添加，并形成能与模型联动的數据库资料，方便随时更改或补充。

2.2 数据选择

道路桥梁在生命周期内会产生大量的检测数据，哪些检测数据应该导入到模型内是数据应用的最基本问题。规划阶段，在新建项目中，以勘探数据为主，主要反映了设施的建设基础条件，可不作为模型数据。但在改建项目中，检测数据是反映标的物的技术状况的最直接依据，相关检测参数主要都是功能性参数，对改造效果和后续运维有着重要的参考价值，应纳入模型数据。设计阶段，将设计技术指标作为检测数据的初始要求进行导入，虽然在上海出台的地方规范《市政道路桥梁信息模型应用标准》中也有相关要求，但相关内容太少，并不能满足未来的数据应用需求，至少应与道路桥梁的养护技术规范中的指标相匹配，足以满足对既有设施的技术评价需求。实施阶段，检测数据主要反映了项目的质量情况，产生大量材料、半成品及成品的检测数据，该阶段应尽量将成品的所有质量检测数据作为模型数据进行导入，一方面可以用于后续的工程验收评价，另一方面这些数据是反映设施运行前的基本技术状态，是评价后续运行情况的重要依据。运维阶段，过程中的定期检测数据能及时反映设施的使用状态，应按期导入模型并及时分析，以用于后续运维决策。另外由于交通事故或自然灾害等突发事件，所采集的检测数据也应作为运维阶段的数据统一入录。

3 改善试验检测应用措施建议

3.1 完善试验检测管理制度

完善试验检测在市政道路工程中的应用制度，可确保检测人员采用规范化的操作流程进行作业，降低质量问题的出现概率。（1）明确市政工程中试验检测的工作流程、工作细则，掌握规范试验检测操作步骤、操作内容、操作要求。（2）建立完善的工程质量控制体系和试验检测机构，保证相关资质、试验标准和规范、操作技术等文件齐全。（3）健全试验检测工作制度，如技术文件保密制度、检测人员制度、责任落实制度等，确保检测人员严格按照设计要求开展每一道检测程序，整理每项检测工作的数据结果，确保检测工作规范实施。

3.2 做好道路原材料试验检测

在进行原材料试验检测时，仍以水泥为例，具体检测过程中注重做好以下几点：一是注意控制好水泥的比重与容量。一般而言，水泥比重控制在3：1左右;水泥容量通常为1 300 kg/m3。二是注意加强对水泥粗细度的检测。通常而言，水泥颗粒越细，后续硬化速度越快，早期的水泥强度也就越高。三是注意水泥凝结时间的检测。具体包括初凝时间与终凝时间，其中前者是指水泥从开始加水搅拌到自身失去塑性的时间，后者是指水泥开始进行加水搅拌到完全失去塑性并开始具备强度的时间。不同类型的水泥初凝与终凝时间也有一定的差异，比如普通硅酸盐水泥的初凝时间在45 min左右，终凝时间在12 h左右。四是注意做好水泥强度试验检测，要求检测标准与国家相关标准相符。五是注意做好水泥体积安定性试验检测。水泥体积安定性具体是指水泥在硬化时，体积产生变化的均匀度。如果水泥中含有较多的杂质，在实际进行硬化时，体积本身会产生严重的不均匀形变，因此水泥体积安定性也是一项非常重要指标。六是注意做好水泥水化热试验与检测。水泥在硬化过程中，自身会不断放热，做好该项指标的检测对于后续裂缝控制有着重要的作用。

3.3 掌握道路与桥梁的施工关键环节，有效解决施工中出现的各种问题

俗话说“牵一发而动全身”，对于道路桥梁施工同样如此。由于道路桥梁施工中涉及诸多环节，一旦其中一个环节未达到施工标准，将严重影响整体工程的效果，甚至造成一定的安全隐患。举例来说，在对道路桥梁开展技术检测时，经常会发现道路桥梁出现开裂的现象，所以应该对道路桥梁开裂这一问题进行提前预防。施工部门应尽力解决一些较为明显的安全隐患，确保道路桥梁的安全性能，然后再对可能出现的开裂情况采取措施，保证道路与桥梁的整体安全。

4 实际情况中的注意事项

（1）在桥梁的实际应用过程中，我们可以根据桥梁使用的时间，桥梁本身的材料以及桥梁上的交通情况承受能力等确定适合检查桥梁的周期。一般的桥梁每三年检查一次即可，特殊的桥梁需要保证一年检查一次的频率。而对于那些刚投入使用的新桥梁，也需要一年检查一次检查两年即可，需要进行全方面的大检查。在检查过程中，如果发现有第三等级，第四等级和第五等级的桥梁，就需要对它进行定期检查，并且修缮。对于特殊的桥梁来说，也需要采用特殊的方式方法来进行定期检查，不同的桥梁在使用过程中侧重点不同，所以要根据桥梁本身的使用情况，对磨损程度可能比较大的重要构件进行详细检查，不同的部件也可以制定不同的检查周期。（2）不同的桥梁，因地理环境的不同，使用方法的不同等都会存在不同程度的磨损。每个桥梁在使用很久后，重要构件都会有不同程度的磨损。因此，工作人员需要根據桥梁的功能，工作情况等对不同的重要部位指定不同的检查周期的方式。（3）还可以根据桥梁的作用和各个部件，将桥梁的部件分为重要部件和一般部件。重要的部件检测频率要高一些。重要部件指的是在桥梁使用过程中使用次数比较多，影响桥梁质量的部件。当然一般部件也需要定时检查，检查周期可以稍微短一些。（4）上文所说的定期检查都属于目测的外观检查。这样检查虽然可以更加全面地看到桥梁的各个部位，各个零件的磨损情况，但是我们也应该注意一些比较特别的关键部位，例如桥梁上比较薄弱的部位，以及影响桥梁承重的部位，还有一些可能被酸碱腐蚀到的部位。这些部位也是检查中的重中之重。

5 结语

道路桥梁运行的稳定性直接关系着行驶车辆的安全，有着非常重要的作用，在施工过程中，需要对道路桥梁进行全面的检测，做好每个检测环节的对接工作，根据不同的桥梁结构选择合适的检测技术，使用质量达标的材料，制定科学合理的施工方案，最大程度上保证道路桥梁的施工质量。

参考文献：

[1]余昉.道路桥梁检测技术的要点及应用探究[J].建筑工程，2018（31）：40-42.

[2]苏孟杰.建筑工程中道路桥梁检测技术要点分析[J].工程技术研究，2018（16）：35-36.