BIM技术在桥梁设施管理上的应用探究论文_刘可为,张瑞松

BIM技术在桥梁设施管理上的应用探究论文_刘可为,张瑞松

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摘要:城市的现代化发展,离不开基础设施的建设。桥梁作为一种重要的交通设施,它的安全与否不仅关系到人民的生命财产安全,也关系到地区经济发展建设。近年来,由于设施管理导致的桥梁质量问题酿成事故屡见不鲜,桥梁设施管理已成为重中之重。BIM技术引入国内已有数年时间。其在工民建领域的应用已取得显著的进展。自2014年来,BIM技术开始应用于桥梁施工。渝黔铁路新白沙沱长江特大桥,肇庆阅江大桥等工程的成功实践,证明了BIM技术在桥梁应用的可行性和可靠性。BIM技术的核心优势——全生命周期的信息管理,与桥梁工程的全生命期的动态要求相合。将BIM技术延伸到桥梁的设施管理领域中去,是解决现今桥梁设施管理难题的可行办法。

关键词:BIM技术,桥梁设施管理

一、绪论

1.1设施管理的定义

按照国际设施管理协会(IFMA)和美国国会图书馆的定义,是“以保持业务空间高品质的生活和提高投资效益为目的,以最新的技术对人类有效的生活环境进行规划、整备和维护管理的工作”。它“将物质的工作场所与人和机构的工作任务结合起来。它综合了工商管理、建筑、行为科学和工程技术的基本原理”。

1.2我国设施管理现存问题

我国对设施管理的研究刚刚起步,相关应用较少、较浅;大部分设施管理只注重自己的维修维护;设施管理信息化水平低,所需要的资料无法完整、准确地从竣工资料中获得,信息流失严重,难以有效集成共享;设施管理效率低下等。

1.3我国桥梁设施的基础概况

我国桥梁设施的整体特点是规模庞大,发展迅速,但同时也存在许多不足。根据交通运输部的调查显示,我国危桥数目逐渐增多,绝大多数现行载重低于设计标准,结构也存在不同程度的破坏。桥梁设施的行政、财政管理尚未完全摆脱传统束缚。

二、设施管理信息基本理论

2.1设施管理的内容与特点

设施管理的内容不仅包含本阶段的信息,也包含全生命周期的全部信息。设施管理信息的特点是数量庞大,储存分散,类型复杂,具有动态性。基于以上特点,设施管理的信息化,改变了设施管理的方式,大大提高了设施管理的效率。

2.2BIM技术内容与特点

BIM是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。BIM的特点是可视化、协同设计、模拟性、参数化性、信息完备性。BIM既是一种工具,也是一种理念。它以人为核心,通过可视化协同设计,模拟应用,为全生命周期的设施管理提供信息基础。

2.3基于BIM技术的设施管理框架构建

主要考虑以下几个方面问题:1.信息的完备性;2.信息的集成性;3.信息的共享性。完备性,要求把所需的所有信息录入到模型中,便于查找所需资料;集成性,要求把录入的信息关联,便于设施全生命周期管理;共享性,要求在不同时间空间,不同调用者,不同设备平台都能便捷快速查询。

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三、桥梁设施管理的基本理论

3.1桥梁设施资产管理

目前对于桥梁设施资产管理的定义为:综合运用土木学,管理学和经济学相关理论,系统地、科学地计划、安排和配置桥梁设计的投资、设计、建设、运营、更新、维护管理等活动。由此可看出桥梁设施资产管理的范围较为广泛,包含工程技术、管理体制、经济调节等方面。桥梁设施资产管理将整个桥梁作为一个体系进行统筹和安排,对整体的协调性提出较高的要求。

3.2桥梁设施养护管理

桥梁设施养护管理是基于桥梁结构工程、病害机理、检测基础等专业领域,进行评估决策的一种管理活动。它的最大特点是贯穿桥梁的寿命周期。桥梁设施养护管理首先要掌握既有信息,制定初步的养护维修计划,并根据运营管理中不断产生的新问题进行调整完善。

3.3桥梁设施管理存在的问题

由以上桥梁设施管理的特点可以总结出,桥梁设施管理具有信息量大、收集难、问题频发的特点。建立一个整合的管理体系,将大大提高桥梁设施管理效率,建立更加动态合理的养护管理计划,有利于延长桥梁的使用寿命。

四、基于BIM的桥梁设施管理

4.1 BIM在桥梁设施管理中的优势

在2.2中提到了BIM技术的特点:可视化、协同设计、模拟性、参数化性、信息完备性。BIM技术可以将整合设计阶段,施工阶段和运维阶段的信息进行集成共享,能有效解决桥梁设施管理中的信息量大、信息分散等难题。通过可视化

建模与模拟,帮助用户清晰认识桥梁整体结构及局部构件参数,对欲维修养护部分进行精准定位,提高工作效率,降低运维成本。

4.2桥梁运行管理系统的构建

在项目竣工后,应同时完成一个相应的BIM模型。模型中应包含桥梁的结构形态、具体参数、细部构件、材料材质、工程造价等方面的信息,通过整合集成这些信息为以后的管理打下基础。因此,模型的精准度和效率要严格把控,需要各专业的设计者进行协同设计。在此基础上,建立一个动态的评估系统与计划系统。根据BIM模型对桥梁构件进行精确分析,赋予假设荷载变化进行模拟,自动制定合理的养护计划。与此同时,定期更新桥梁的各项数据,达到真正的动态管理。

五、待解决问题

目前BIM技术的应用仍存在一些待解决问题。首先BIM技术目前在桥梁领域缺乏统一行业规范,法规政策不明确;其次目前桥梁BIM领域缺乏建模与专业统一的人才,BIM作为工具离不开桥梁工程专业背景,作为理念离不开桥梁施工的实际需要;另外在基于CAD的二维设计高度成熟的现在,推广BIM也是一项任重而道远的任务。

六、总结

本文从从基于BIM的设施管理的特点与桥梁全生命周期的要求出发,探索BIM技术在桥梁设施管理的可行性,并提出基本方案。BIM技术在桥梁设施管理中具有较好的可视性,较高的集成性,模拟化程度高,信息反馈及时,可以较为方便的完成全生命周期的运维管理,节约人力降到成本。BIM技术是桥梁设施管理的趋势所向。

参考文献

(1)杨子玉.《BIM技术在设施管理中的应用研究》. 重庆大学.2014

(2)李婉静.《关于桥梁设施资产管理的研究》. 辽宁工程技术大学. 2012

(3)刘玉补.《浅谈桥梁设施养护管理》. 《城市建设理论研究:电子版》. 2011(32)

(4)潘松林.《基于BIM的桥梁运营管理策略研究》.《市政设施管理第一期(总第110期)》.2015-3-25

论文作者:刘可为,张瑞松

论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期

论文发表时间:2018/11/17

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