BIM技術(shù)在橋梁工程運(yùn)營(yíng)階段的應(yīng)用研究

龍泳長(zhǎng)

【摘 要】社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展讓建筑工程有了很大的發(fā)展空間，橋梁工程的數(shù)量與日俱增?？缃⒖绾?、跨海等相關(guān)工程日益增多的過(guò)程中，橋梁工程的運(yùn)營(yíng)就顯得尤為重要，這種運(yùn)營(yíng)工作對(duì)橋梁工程的使用壽命有很大的影響，擁有完善的工程運(yùn)營(yíng)方案能夠讓工程整體得到最科學(xué)的管理。文章將對(duì)BIM技術(shù)在橋梁運(yùn)營(yíng)階段的具體應(yīng)用、橋梁工程運(yùn)營(yíng)中存在的問(wèn)題及BIM技術(shù)本身進(jìn)行解讀和研究。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);橋梁工程;運(yùn)營(yíng)階段;應(yīng)用研究

【中圖分類號(hào)】U442;U445.7【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2020）03-0069-03

BIM技術(shù)是一種比較科學(xué)的手段，目前在橋梁工程運(yùn)營(yíng)階段應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是比較常見(jiàn)的。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可以讓橋梁工程的發(fā)展有一個(gè)更加安全可靠的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的可視化展示，對(duì)施工圖紙的設(shè)計(jì)效率也有一定的提升作用，同時(shí)都可以達(dá)到控制橋梁工程項(xiàng)目成本的目的。這項(xiàng)技術(shù)可以為橋梁工程的設(shè)計(jì)效率及生命周期等環(huán)節(jié)的應(yīng)用和推廣積累豐富的經(jīng)驗(yàn)。

1 BIM技術(shù)的相關(guān)理論

1.1 基本概念

BIM技術(shù)就是建筑信息模型的簡(jiǎn)稱，這種模型主要是以一種建筑工程項(xiàng)目的各種有關(guān)信息作為模型，在這樣的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的模型設(shè)計(jì)。這種模型的實(shí)質(zhì)是利用數(shù)字信息進(jìn)行仿真處理，模仿出建筑物本身的建造程序，而且能讓準(zhǔn)確的信息得到擬定。與其他模型不同的是，BIM的信息是最完善的，而且關(guān)聯(lián)的信息也是一直的，還能讓建筑本身達(dá)到可視化、可調(diào)整、可模擬甚至是進(jìn)一步優(yōu)化。BIM技術(shù)是綜合了相關(guān)的幾何空間關(guān)系及專業(yè)建筑知識(shí)的一種綜合性技術(shù)。

1.2 設(shè)計(jì)維度介紹

目前的BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中主要需要資源、行為及支付3個(gè)維度，這3個(gè)維度的信息可以為企業(yè)本身的工程方案提供具體的方法，對(duì)建設(shè)的實(shí)踐內(nèi)容也應(yīng)該進(jìn)行設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)也是一種信息數(shù)字化的應(yīng)用，在設(shè)計(jì)、管理等方面可以讓設(shè)計(jì)方案數(shù)字化并且模型化，這種模型對(duì)運(yùn)營(yíng)管理的效率提升有很大幫助，在很大程度上也控制了建筑工程施工運(yùn)營(yíng)等過(guò)程中的相關(guān)隱患。

2 橋梁工程的基本概述

橋梁工程本身屬于建筑工程體系，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工建造、運(yùn)營(yíng)管理及維修養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)都是重要的組成部分。這種工程在進(jìn)行運(yùn)營(yíng)時(shí)就有了社會(huì)服務(wù)的職能，進(jìn)行社會(huì)服務(wù)的過(guò)程中會(huì)有一些不安全的因素對(duì)橋梁職責(zé)的履行產(chǎn)生阻礙作用。自然因素及非自然因素都有，這種因素對(duì)橋梁交通運(yùn)輸來(lái)說(shuō)是一種很大的隱患，會(huì)導(dǎo)致社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失，而且對(duì)于橋梁工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等都有影響。每個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)隱患都會(huì)對(duì)橋梁整體工程有影響，所以制訂一整套科學(xué)的管理方案對(duì)于橋梁工程來(lái)說(shuō)是必要的，可以為橋梁未來(lái)的安全、高效運(yùn)營(yíng)提供最優(yōu)質(zhì)的保障。

3 運(yùn)營(yíng)階段存在的主要問(wèn)題

3.1 運(yùn)營(yíng)前的安全問(wèn)題

運(yùn)營(yíng)狀況的好壞對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量有很大的影響，我國(guó)近些年在橋梁工程施工階段經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題，很多都是因?yàn)槭┕し桨傅牟煌晟疲M(jìn)而導(dǎo)致各種安全隱患甚至是安全事故，嚴(yán)重影響橋梁工程的基本運(yùn)營(yíng)效果。如果施工階段出現(xiàn)了嚴(yán)重的紕漏會(huì)讓橋梁后續(xù)的交通情況受到嚴(yán)重影響，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益及群眾生命安全都會(huì)受到威脅。設(shè)計(jì)施工方案中出現(xiàn)缺陷是比較常見(jiàn)的，導(dǎo)致橋梁工程質(zhì)量無(wú)法保證，統(tǒng)籌工作很關(guān)鍵，統(tǒng)籌工作也主要是在這個(gè)階段展現(xiàn)作用。統(tǒng)籌工作如果做不好，就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)營(yíng)前的安全問(wèn)題，當(dāng)前的工程項(xiàng)目在施工過(guò)程中遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)籌要求。

3.2 安全評(píng)價(jià)體系不夠完備

目前的橋梁工程運(yùn)營(yíng)應(yīng)該對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行管理與分類，橋梁安全評(píng)估也是不容忽視的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)關(guān)系橋梁工程安全性及后續(xù)的維修養(yǎng)護(hù)工程。運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)安全性能的評(píng)估準(zhǔn)確度，從而實(shí)現(xiàn)快速高效地做好安全監(jiān)管工作。很多安全隱患不能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)是系統(tǒng)不夠靈敏的表現(xiàn)之一。

3.3 工作人員管理效率不夠高

運(yùn)營(yíng)階段需要大量的工作人員，除了一些必要的機(jī)器操作外還需要大量的人工操作。但是很多工作人員都沒(méi)有足夠高的專業(yè)素養(yǎng)和技術(shù)素質(zhì)，所以橋梁工程的管理階段總是出現(xiàn)問(wèn)題，信息的收集和管理及評(píng)估等方面都有可能被波及。人工管理效率低下可能出現(xiàn)信息處理不及時(shí)的問(wèn)題，對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)的安全問(wèn)題不能及時(shí)進(jìn)行正確的處理容易造成無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失，所以管理人員工作效率的提升是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。

3.4 信息管理系統(tǒng)不完備

橋梁工程的管理信息系統(tǒng)是運(yùn)營(yíng)階段需要重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)節(jié)，如果運(yùn)營(yíng)過(guò)程中沒(méi)有一個(gè)比較完善可靠的系統(tǒng)對(duì)相關(guān)信息資料進(jìn)行采集和整理，橋梁工程很難有安全保障。一個(gè)完整的橋梁工程是有海量信息需要整理的，這些信息應(yīng)該進(jìn)行分類、整理及存儲(chǔ)等工作，所以信息管理系統(tǒng)應(yīng)該更加完善。目前的系統(tǒng)及管理模式很難適應(yīng)這種處理海量信息的模式，而且橋梁運(yùn)營(yíng)中的資料整理工作還不到位。

4 BIM技術(shù)具體的應(yīng)用

4.1 利用BIM技術(shù)進(jìn)行前期管理

BIM技術(shù)在運(yùn)營(yíng)前的幾個(gè)環(huán)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)的監(jiān)管，橋梁工程在具體的建筑工程中需要對(duì)整體的方案進(jìn)行把握，利用BIM技術(shù)可以在很大程度上對(duì)建筑工程進(jìn)行全面的監(jiān)管，而且具體的操作過(guò)程中也可以建立一個(gè)安全監(jiān)管系統(tǒng)。這種操作可以讓整體的橋梁工程施工階段得到科學(xué)合理的監(jiān)督，而且BIM技術(shù)還能對(duì)監(jiān)管過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行數(shù)字化處理，在數(shù)字化、信息化的展示中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，有效地總結(jié)歸納之后可以讓安全隱患及其他問(wèn)題得到快速的解決。這種技術(shù)不僅可以提升建筑工程的質(zhì)量，而且還能讓施工技術(shù)人員有更加穩(wěn)妥的安全保障。在建立相關(guān)監(jiān)管系統(tǒng)的過(guò)程中，最重要的就是對(duì)橋梁工程的具體特點(diǎn)進(jìn)行分析，按照要求建立一個(gè)更加全面的BIM安全監(jiān)管系統(tǒng)，整體的監(jiān)管體系如果過(guò)大，內(nèi)部的設(shè)計(jì)也會(huì)更加復(fù)雜，所以建立整體的安全監(jiān)管體系之前應(yīng)該對(duì)工程建筑的環(huán)境進(jìn)行深入考察，只有在這樣的基礎(chǔ)上才能有更加準(zhǔn)確、完整的估算。安全問(wèn)題本身也是和經(jīng)濟(jì)成本掛鉤的，所以前期的運(yùn)營(yíng)一定要把握好，只有利用BIM技術(shù)進(jìn)行具體監(jiān)管，才能建立一個(gè)強(qiáng)大的安全監(jiān)管體系，讓后續(xù)的環(huán)節(jié)也能感受到這個(gè)完整體系的庇佑。BIM技術(shù)的具體應(yīng)用如圖1所示。

4.2 利用BIM技術(shù)進(jìn)行安全評(píng)估及系統(tǒng)建設(shè)

評(píng)估系統(tǒng)在橋梁工程運(yùn)營(yíng)階段的作用要充分重視，從而提升橋梁工程的使用壽命。完整高效的運(yùn)營(yíng)方案一定要和評(píng)估系統(tǒng)相互配合，利用數(shù)字化的效果可以分析出運(yùn)營(yíng)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題，有效的總結(jié)歸納和后續(xù)的維修養(yǎng)護(hù)也有很大的關(guān)聯(lián)。高效地解決問(wèn)題不僅可以提升橋梁工程運(yùn)營(yíng)階段的安全系數(shù)，而且社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益也能有更高的貢獻(xiàn)，也能減少橋梁使用中的安全隱患。

4.3 利用BIM技術(shù)提升工程運(yùn)營(yíng)階段管理水平

BIM技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)中各種信息都可以轉(zhuǎn)化成數(shù)字化的信息，利用這種自身的虛擬技術(shù)可以讓數(shù)據(jù)庫(kù)本身的技術(shù)得以重建，這樣的技術(shù)在橋梁工程運(yùn)營(yíng)階段是非常有必要的，而且在具體的管理過(guò)程中也有很大的作用。從工作人員的角度來(lái)看，橋梁工程質(zhì)量各個(gè)方面的信息都是以一種數(shù)字化的方式呈現(xiàn)，更加便于其利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行分析，而且相應(yīng)的工作強(qiáng)度可以在一定程度上得到降低。在橋梁工程運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，利用BIM技術(shù)可以對(duì)整個(gè)橋梁工程進(jìn)行檢測(cè)，有助于工作人員及相關(guān)技術(shù)科研人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并且及時(shí)、有效的處理。

4.4 利用BIM技術(shù)進(jìn)行信息管理

BIM技術(shù)對(duì)于信息管理來(lái)說(shuō)是很重要的技術(shù)，對(duì)于橋梁工程運(yùn)營(yíng)的信息可以給予科學(xué)合理的解決方式。傳統(tǒng)的信息管理模式對(duì)目前橋梁工程的海量信息是很難進(jìn)行處理的，所以整理信息資料工作很難開(kāi)展下去，BIM技術(shù)的引進(jìn)可以讓橋梁工程運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的信息管理工作和各項(xiàng)環(huán)節(jié)連接起來(lái)，讓這些信息一致化、可視化，進(jìn)而保證數(shù)據(jù)信息形成一個(gè)良好完備的模型。這種BIM技術(shù)可以讓信息管理系統(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題得到妥善解決。具體來(lái)講，就是利用這項(xiàng)技術(shù)將傳統(tǒng)系統(tǒng)中的弊端進(jìn)行規(guī)避，然后利用數(shù)字化的特點(diǎn)將系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化，研發(fā)出一個(gè)具體的適合網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的新系統(tǒng)。該系統(tǒng)還可以按照不同的流程進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)管操作，這對(duì)信息的處理及輸出都有好處，可以提升其工作效率，讓傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的缺點(diǎn)得到調(diào)整和改正。這種橋梁信息管理系統(tǒng)除了可以做到傳統(tǒng)系統(tǒng)可以做到的任務(wù)，技術(shù)人員還可以根據(jù)具體的需要，對(duì)信息進(jìn)行上傳、修改及刪除，這樣能進(jìn)一步保證橋梁工程運(yùn)營(yíng)信息的更新及調(diào)整。信息管理工作的效率可以在BIM技術(shù)的影響下得到提升，還能為橋梁工程運(yùn)營(yíng)人員提供更多時(shí)效性較強(qiáng)的信息。

5 BIM技術(shù)在橋梁工程運(yùn)營(yíng)階段的其他應(yīng)用

5.1 深化運(yùn)營(yíng)方案

傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)方案主要是通過(guò)運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)相關(guān)工作人員的技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)的參考進(jìn)行制訂，這種形式比較單一且存在很多弊端，僅僅通過(guò)文本和圖片的形式進(jìn)行保存發(fā)送，沒(méi)有結(jié)合橋梁項(xiàng)目的設(shè)計(jì)及施工中的具體信息，導(dǎo)致不能制訂出符合橋梁本身情況的運(yùn)營(yíng)方案。在具體的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，管理人員也可能因?yàn)樽陨淼慕?jīng)驗(yàn)不足或者專業(yè)技術(shù)不過(guò)關(guān)造成制訂的方案不夠合理，后續(xù)的管理也沒(méi)有辦法進(jìn)行甚至造成更加嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。BIM技術(shù)對(duì)運(yùn)營(yíng)方案進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)主要是對(duì)方案本身進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)還可以提升管理人員的素質(zhì)。BIM技術(shù)的管理程序中會(huì)有設(shè)計(jì)階段的橋梁模型，具體施工階段的工藝及流程和相關(guān)的技術(shù)，這也意味著管理人員制訂出來(lái)的運(yùn)營(yíng)方案會(huì)有一個(gè)更加強(qiáng)有力的依據(jù)。制訂出方案之后，可以建立一個(gè)協(xié)同的工作平臺(tái)，與設(shè)計(jì)及施工單位進(jìn)行交流，優(yōu)化橋梁工程項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)方案。優(yōu)化運(yùn)營(yíng)方案可以提升運(yùn)營(yíng)期間管理人員的工作效率，還能確保橋梁在后續(xù)的使用過(guò)程中更加安全，而且科學(xué)的BIM技術(shù)還能避免反復(fù)修改方案及不恰當(dāng)方案帶來(lái)的事故，節(jié)省了時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本。

5.2 BIM技術(shù)對(duì)橋梁的能耗監(jiān)測(cè)

當(dāng)前，我國(guó)正處在快速發(fā)展時(shí)期，人們生活水平上升的同時(shí)依賴于各種行業(yè)發(fā)展，而各行各業(yè)的發(fā)展都是依賴資源進(jìn)行的，所以能源消耗是比較嚴(yán)重的，建筑行業(yè)及交通行業(yè)都是比較明顯的能耗產(chǎn)業(yè)。建筑行業(yè)中的能耗一般就是指建筑構(gòu)件及材料的制造，橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)建筑能耗的消耗也在不斷攀升，但是幅度比較小。我國(guó)目前有一個(gè)節(jié)能減排的號(hào)召主題，所以在建設(shè)橋梁工程時(shí)應(yīng)通過(guò)一些專業(yè)的技術(shù)對(duì)這種建筑能耗進(jìn)行檢測(cè)和控制。一些不合理的設(shè)計(jì)因素會(huì)造成工程施工返工現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，這種情況浪費(fèi)了大量的人力、財(cái)力、物力，而且建筑施工的工期也會(huì)不斷延長(zhǎng)，造成較大的時(shí)間成本及資源浪費(fèi)。工程建筑已經(jīng)被列入了具體的節(jié)能號(hào)召項(xiàng)目中，橋梁工程是一個(gè)重點(diǎn)針對(duì)的對(duì)象。主要的手段就是通過(guò)設(shè)備的引進(jìn)提升能源的利用效率，以及建立科學(xué)的法律法規(guī)進(jìn)行約束。專業(yè)的手段可以讓能源管理工作變得更加科學(xué)。同時(shí)，對(duì)管理人員素質(zhì)提出了比較高的要求，專業(yè)素質(zhì)過(guò)硬才能在節(jié)省能源的基礎(chǔ)上展開(kāi)一系列的科學(xué)管理工作。專業(yè)的管理手段也要相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行配合，BIM技術(shù)對(duì)橋梁的能耗監(jiān)測(cè)是比較專業(yè)的，可以讓橋梁工程運(yùn)營(yíng)中的能耗大大降低，還可以將運(yùn)行期間的所有設(shè)備能耗數(shù)據(jù)及相關(guān)信息全部完整準(zhǔn)確地記錄下來(lái)，通過(guò)相關(guān)的節(jié)能軟件的監(jiān)控和分析也能控制能源消耗的最低水平線，保證橋梁后續(xù)的運(yùn)行是安全可靠的。而且，BIM技術(shù)還能和相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，將最后具體的能耗數(shù)據(jù)上傳到相關(guān)安全評(píng)估的平臺(tái)，專家和學(xué)者會(huì)根據(jù)具體顯示的數(shù)據(jù)信息結(jié)合橋梁工程具體的需要對(duì)能耗的合理性進(jìn)行專業(yè)的評(píng)估。這也是管理部門(mén)進(jìn)行節(jié)能方案制訂的主要依據(jù)，這樣一系列的科學(xué)操作可以讓橋梁能耗控制在最低，能耗成本也能降到最低。

6 結(jié)語(yǔ)

建筑行業(yè)的發(fā)展證明科學(xué)技術(shù)的不斷突破，橋梁建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工環(huán)節(jié)都是非常重要的，但是建設(shè)之后的運(yùn)營(yíng)直接影響橋梁工程本身的使用壽命和日后維修養(yǎng)護(hù)情況。BIM技術(shù)引入到橋梁工程運(yùn)營(yíng)中可以讓大家更加重視這類技術(shù)，而且橋梁運(yùn)營(yíng)方式也有了更加安全有效的模式。BIM技術(shù)在橋梁工程運(yùn)營(yíng)階段的應(yīng)用對(duì)建筑工程行業(yè)及BIM技術(shù)自身的發(fā)展都有十分積極的作用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]汪麗萍.BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用研究[EB/OL].https：//doi.org/10.19301/j.cnki.zncs.20191113.

002，2019-11-29.

[2]趙生群.BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用[J].四川水泥，2019（8）：70.

[3]盧乃斌.BIM技術(shù)在橋梁工程施工階段的應(yīng)用研究[J].江西建材，2019（7）：176-177.

[4]徐會(huì)杰，王鑫.BIM技術(shù)在某橋梁工程設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用研究[J].四川水泥，2019（6）：98-99.