探究基于橋梁養(yǎng)護的橋梁BIM模型交付標準

摘 要 因我國尚未頒布實施橋梁建筑信息模型有關標準，基于國標GB/T 51301-2018的指導，與橋梁工程相結(jié)合，針對橋梁養(yǎng)護的BIM模型的交付標準進行了初步探討，并提出了建議措施。

關鍵詞 BIM模型;橋梁養(yǎng)護;橋梁工程

前言

BIM國內(nèi)通常翻譯為“建筑信息模型”，2004年前后，隨著不斷推廣的國外三維建模軟件而引入，2010年后逐漸得到廣泛關注。在工程項目中的BIM應用，獲取的工程環(huán)境更真實，將信息孤島打破，對于協(xié)同工作具有促進作用。使數(shù)據(jù)信息提高準確性，對于優(yōu)化設計具有推動作用，有利于模擬分析及可視化展現(xiàn)等，在總體上明顯提高工作質(zhì)量及效率，節(jié)約項目成本[1]。

1BIM與橋梁養(yǎng)護管理

橋梁養(yǎng)護中，盡管數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)部署在大部分橋梁中，部分橋梁還對健康監(jiān)測系統(tǒng)進行了部署，但總體上都屬于傳統(tǒng)二維系統(tǒng)，主要采用表單形式對數(shù)據(jù)和信息進行展現(xiàn)，無法利用三維圖形對數(shù)據(jù)進行驅(qū)動，或在三維圖形中直接展現(xiàn)檢查結(jié)果，通常按照橋梁為單位對數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在橋梁構(gòu)件上不夠具體。造成橋梁數(shù)據(jù)向養(yǎng)護人員展現(xiàn)時，不形象的籠統(tǒng)信息、不具體的內(nèi)容，使養(yǎng)護工作人員對決策的迅速準確性產(chǎn)生不利影響。

《關于推進公路水運工程BIM技術應用的指導意見》經(jīng)交通運輸部頒布實施，加強BIM數(shù)據(jù)應用是其中一項主要任務和重點工作，養(yǎng)護管理效能提高，建設、運營企業(yè)應對相關管理制度進行完善，使設計施工、運營管理及養(yǎng)護等工程信息加快實現(xiàn)共享傳遞，在建設期BIM數(shù)據(jù)中，充分利用養(yǎng)護管理改進，使養(yǎng)護決策水平不斷提高。對應用中的橋梁工程，積極倡導搭建BIM技術養(yǎng)護管理平臺，提高養(yǎng)護信息數(shù)字化管理水平。在應用過程中，養(yǎng)護中BIM信息模型的建立應符合要求，對模型主要內(nèi)容，模型信息及模型單元之間的組織形式等內(nèi)容應深入研究。因目前尚未頒布實施公路行業(yè)建筑信息模型標準，可根據(jù)《建筑信息模型設計交付標準》有關內(nèi)容實施[2]。

2養(yǎng)護用橋梁BIM交付模型的主要內(nèi)容

目前已出臺交付建筑信息模型的標準，盡管圍繞建筑工程內(nèi)容細節(jié)，與橋梁工程無關，但部分基本內(nèi)容可指導創(chuàng)建與交付橋梁BIM模型。在交付方面，竣工移交物采用橋梁BIM模型養(yǎng)護或養(yǎng)護交付物的重要內(nèi)容。建筑信息模型主要有模型單元系統(tǒng)分類，模型單元中的信息表達精度，屬性數(shù)據(jù)來源，模型單元之間的聯(lián)系及模型單元屬性信息及其深度等內(nèi)容。在建筑信息模型數(shù)字化環(huán)境中模型單元體現(xiàn)出工程對象，在維度上主要有實體和屬性兩類。

3養(yǎng)護用橋梁BIM模型組織及信息需求

（1）模型單元分類。模型單元分類也就是橋梁構(gòu)件分類，通常橋梁養(yǎng)護管理統(tǒng)一管理一定區(qū)域范圍內(nèi)的橋梁，合理分類橋梁構(gòu)件，是有序管理橋梁的重要基礎。由于同類構(gòu)件具有相似的病害，可集中進行處理，維修措施易實現(xiàn)標準化。橋梁構(gòu)件總體上分為上、下部結(jié)構(gòu)及附屬工程構(gòu)件三類，每類下對子功能系統(tǒng)細分，各橋型構(gòu)件在相應類別中根據(jù)以上原則進行列舉，對構(gòu)件材料、構(gòu)造形式等不進行區(qū)分。產(chǎn)生的病害對橋梁構(gòu)件材料及構(gòu)造形式綜合考慮是兩個主要影響因素，對橋梁構(gòu)件在兩個維度上分類，主要根據(jù)材料和構(gòu)造形式確定分類。可在信息模型創(chuàng)建時，對橋梁構(gòu)件分類統(tǒng)一進行描述，為信息傳遞的規(guī)范而有序提供重要保障，并使信息模型對應其使用功能[3]。

（2）模型單元之間的聯(lián)系。相互聯(lián)系的橋梁構(gòu)件形成整體，提供車輛通行的空間。虛擬信息模型與之對應應對模型單元之間的關系進行定義，使實際工程對象得到表達。橋梁檢查和技術評定在橋梁運營養(yǎng)護中，是比較重要的環(huán)節(jié)，采用分層綜合評定方法是先評定橋梁構(gòu)件，再評定橋梁各部件及三大部位，最后評定全橋總體技術狀況。橋梁BIM 模型建立針對養(yǎng)護工作時，可結(jié)合該方法分解橋梁實體結(jié)構(gòu)，完成分解后在模型單元之間建立關聯(lián)關系。

（3）模型單元信息及其表達精度。受工程體量、展現(xiàn)模型軟硬件及建模成本等因素影響，實際工程中，信息模型不能將構(gòu)件真實細節(jié)進行表達。橋梁養(yǎng)護應與養(yǎng)護應用需求相結(jié)合，對BIM模型的信息模型發(fā)展等級LOD確定。在狹義上，模型單元深度可理解為不同豐富程度的模型單元。經(jīng)調(diào)研橋梁養(yǎng)護應用需求，橋梁BIM模型LOD4與模型單元深度要求向?qū)Ｐ蛦卧葘ζ湟曈X呈現(xiàn)效果產(chǎn)生影響，人在與模型互動時也受到影響，對模型表達的工程對象是否能夠進行迅速識別。

（4）模型單元屬性信息及其深度。BIM交付模型中屬性信息比較豐富，在養(yǎng)護管理中體現(xiàn)出BIM的重要價值，為養(yǎng)護工針對出現(xiàn)的運營養(yǎng)護問題制定有針對性地應對措施提供重要依據(jù)。基于標準化的模型信息屬性可對各橋梁構(gòu)件的信息屬性模板及信息深度進行標準化制定，構(gòu)件屬性在總體上分為基本屬性、特有屬性及材料屬性三類。

（5）屬性值數(shù)據(jù)來源。隨著工程對發(fā)展模型單元屬性值進行迭代，自設計橋梁工程之初將BIM模型引入，經(jīng)設計施工中對竣工移交時屬性值不斷進行修正后，最終采用的設計規(guī)格。使用中的橋梁在養(yǎng)護中將BIM 模型引入，竣工圖紙與資料是屬性值的主要來源，并可對項目實際進行反映[4]。

4結(jié)束語

綜上所述，在《建筑信息模型設計交付標準》指導下，與橋梁工程實際相結(jié)合，針對橋梁養(yǎng)護信息模型的交付標準進行了初步探討。嚴格按照交付標準對橋梁BIM 模型建立和移交，將橋梁檢查及健康監(jiān)測等方面的有關養(yǎng)護數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)接入，為橋梁運營養(yǎng)護提供的數(shù)據(jù)庫具有比較豐富的內(nèi)容，作為數(shù)據(jù)承載實體的BIM模型單元與這些數(shù)據(jù)連接，使工程信息表達實現(xiàn)可視化并進行共享傳遞。

參考文獻

[1] 賴華輝，鄧雪原，陳鴻，等.基于BIM的城市軌道交通運維模型交付標準[J].都市快軌交通，2015，28（3）：78-83.

[2] 董莉莉，謝月彬，王君峰.用于運維的橋梁BIM模型交付方案——以港珠澳跨海大橋項目為例[J].土木工程與管理學報，2017，34（6）：45-50.

[3] 龍雅婷.用于設施管理的BIM竣工交付模型質(zhì)量評估體系[D].天津：天津大學，2017.

[4] 張峰.公路工程信息模型設計交付標準研究[J].公路，2019（4）：197201.

作者簡介

閔凡華（1984-），男，山東臨沂人;畢業(yè)院校：西南交通大學，專業(yè)：土木工程專業(yè)，學歷：大學本科，現(xiàn)就職單位：遼寧省交通規(guī)劃設計院有限責任公司，研究方向：橋梁養(yǎng)護。