道路橋梁檢測數據結合BIM技術的應用研究

涂芳

摘 要：隨著經濟的高速發展，社會的飛速前進，交流的深入化，我國的交通基礎設施有了一個較大的改善。在交通的基礎設施之上，還存在著一些較大的問題。公路橋梁檢測技術也是其中之一。就目前來說，我國的公路橋梁監測技術水平不是很高，存在著一些技術問題，監督力度問題等，這便導致了公路橋梁存在著極大的安全隱患。

關鍵詞：道路橋梁;檢測;數據;BIM

中圖分類號：U446 文獻標識碼：A

0 引言

隨著BIM技術的不斷推廣，越來越多包括道路、橋梁及管網的市政基礎設施項目實現或部分實現了信息模型創建，2016年上海發布了道路橋梁相關的BIM應用標準，至此一個市政基礎設施的信息化革命拉開了序幕。利用BIM模型信息處理和分析方面的優勢，將檢測數據導入到模型中，對于道路橋梁的各階段管理都有著很大的應用空間。本文通過對市政道路橋梁設施檢測數據的歸納分析，結合BIM技術的特點，對應用方法和應用場景進行研究和探索。

1 道路橋梁檢測技術的應用

1.1 無線電檢測技術

無線電檢測技術是用無線電對正在建造的建筑物及其設備進行檢測，這項工作已經成為無線電管理中的一個很重要的方向。在道路橋梁檢測中會經常用到無線電檢測技術，它可以快速而又準確地檢測出道路橋梁是哪些地方出現問題的，然后專業人員就可以根據具體的情況來采取有效而準確的措施，以保證道路橋梁不會出現故障，這樣一來，車輛可以順利來往，方便了人們的出行，也對人們的安全作出了保障。

1.2 沖擊波檢測技術

道路橋梁建設是一個全面性的過程，要考慮的因素比較多，檢測頻率比較頻繁，主要目的是為了避免道路橋梁正是運行過程中出現問題。在建筑物的內部檢測中，檢測人員要從多個角度進行檢測，保證檢測的全面性，做好各個檢測環節的協調工作，在不影響整體結構的前提下進行檢測。目前我們知道的檢測方法比較多樣化，但沖擊波檢測技術的實用性最高，這種技術是根據建筑結構內部波動情況判斷的，當建筑物的內部結構出現損壞，沖擊波經過就會產生較大幅度的信號波動，裝置接收到反饋的信號，會進行分析，然后找出建筑內部缺陷位置，工作人員就可以制定相應的解決方案。沖擊波檢測技術可以忽略建筑深度因素，對建筑結構進行全面的檢測，具有良好的應用優勢。

1.3 紅外線熱成像技術的使用

道路橋梁施工的過程中，不同地區的地貌形式，施工條件都對施工有一定的影響。專業人員在確定了圖紙之后，還需要進行實地考察，根據不同的情況再次修改圖紙。然而，想要更好地了解地貌地勢便離不開紅外線熱成像技術。前一點提到的地支雷達監測技術，可以看到地表下的形態，而且這里的紅外線熱成像技術可以更好地分析出各種材料。紅外線熱成像技術是指通過紅外線的照射可以獲得物體的材料信息。紅外線熱技術在遇到物體后，通過各種分析可以得知物體的表面溫度和其他情況，經過大數據的比對，可以顯示出該材料是何種材料。在道路橋梁施工的建設中，運用了紅外線熱成像技術后，專業人員可以更好更快地得知內部情況。

2 檢測數據與BIM技術的結合應用

2.1 數據載體

BIM信息模型主要包含幾何數據和非幾何數據2類，幾何數據是模型內部幾何形態和外部空間位置數據的集合，可以簡單的理解為形狀和位置的數據;非幾何數據是除了幾何數據以外的所有數據。按相關規范來講，對于道路橋梁的非幾何數據主要包含：材質信息、地質信息、物理參數、現狀信息、周邊信息、綠化信息、工藝信息和指標信息等。檢測數據便是一種典型的非幾何數據，可以作為BIM信息模型數據內容的一個重要組成，數據的形式可按不同階段對應不同等級的來導入使用，如：LOD100～500。檢測數據的載體以Revit軟件為例，Revit軟件中最基本的構件模型是“族”，可通過對族屬性參數的設置，將各檢測數據進行輸入，作為構件的基本參數，并可以根據使用目的來設計數據組成方式。對于已建模型，數據導入可利用EXCEL宏匹配導入到各個分段或結構（或Dynamo軟件）來實現數據的批量添加，并形成能與模型聯動的數據庫資料，方便隨時更改或補充。

2.2 數據選擇

道路橋梁在生命周期內會產生大量的檢測數據，哪些檢測數據應該導入到模型內是數據應用的最基本問題。規劃階段，在新建項目中，以勘探數據為主，主要反映了設施的建設基礎條件，可不作為模型數據。但在改建項目中，檢測數據是反映標的物的技術狀況的最直接依據，相關檢測參數主要都是功能性參數，對改造效果和后續運維有著重要的參考價值，應納入模型數據。設計階段，將設計技術指標作為檢測數據的初始要求進行導入，雖然在上海出臺的地方規范《市政道路橋梁信息模型應用標準》中也有相關要求，但相關內容太少，并不能滿足未來的數據應用需求，至少應與道路橋梁的養護技術規范中的指標相匹配，足以滿足對既有設施的技術評價需求。實施階段，檢測數據主要反映了項目的質量情況，產生大量材料、半成品及成品的檢測數據，該階段應盡量將成品的所有質量檢測數據作為模型數據進行導入，一方面可以用于后續的工程驗收評價，另一方面這些數據是反映設施運行前的基本技術狀態，是評價后續運行情況的重要依據。運維階段，過程中的定期檢測數據能及時反映設施的使用狀態，應按期導入模型并及時分析，以用于后續運維決策。另外由于交通事故或自然災害等突發事件，所采集的檢測數據也應作為運維階段的數據統一入錄。

3 改善試驗檢測應用措施建議

3.1 完善試驗檢測管理制度

完善試驗檢測在市政道路工程中的應用制度，可確保檢測人員采用規范化的操作流程進行作業，降低質量問題的出現概率。（1）明確市政工程中試驗檢測的工作流程、工作細則，掌握規范試驗檢測操作步驟、操作內容、操作要求。（2）建立完善的工程質量控制體系和試驗檢測機構，保證相關資質、試驗標準和規范、操作技術等文件齊全。（3）健全試驗檢測工作制度，如技術文件保密制度、檢測人員制度、責任落實制度等，確保檢測人員嚴格按照設計要求開展每一道檢測程序，整理每項檢測工作的數據結果，確保檢測工作規范實施。

3.2 做好道路原材料試驗檢測

在進行原材料試驗檢測時，仍以水泥為例，具體檢測過程中注重做好以下幾點：一是注意控制好水泥的比重與容量。一般而言，水泥比重控制在3：1左右;水泥容量通常為1 300 kg/m3。二是注意加強對水泥粗細度的檢測。通常而言，水泥顆粒越細，后續硬化速度越快，早期的水泥強度也就越高。三是注意水泥凝結時間的檢測。具體包括初凝時間與終凝時間，其中前者是指水泥從開始加水攪拌到自身失去塑性的時間，后者是指水泥開始進行加水攪拌到完全失去塑性并開始具備強度的時間。不同類型的水泥初凝與終凝時間也有一定的差異，比如普通硅酸鹽水泥的初凝時間在45 min左右，終凝時間在12 h左右。四是注意做好水泥強度試驗檢測，要求檢測標準與國家相關標準相符。五是注意做好水泥體積安定性試驗檢測。水泥體積安定性具體是指水泥在硬化時，體積產生變化的均勻度。如果水泥中含有較多的雜質，在實際進行硬化時，體積本身會產生嚴重的不均勻形變，因此水泥體積安定性也是一項非常重要指標。六是注意做好水泥水化熱試驗與檢測。水泥在硬化過程中，自身會不斷放熱，做好該項指標的檢測對于后續裂縫控制有著重要的作用。

3.3 掌握道路與橋梁的施工關鍵環節，有效解決施工中出現的各種問題

俗話說“牽一發而動全身”，對于道路橋梁施工同樣如此。由于道路橋梁施工中涉及諸多環節，一旦其中一個環節未達到施工標準，將嚴重影響整體工程的效果，甚至造成一定的安全隱患。舉例來說，在對道路橋梁開展技術檢測時，經常會發現道路橋梁出現開裂的現象，所以應該對道路橋梁開裂這一問題進行提前預防。施工部門應盡力解決一些較為明顯的安全隱患，確保道路橋梁的安全性能，然后再對可能出現的開裂情況采取措施，保證道路與橋梁的整體安全。

4 實際情況中的注意事項

（1）在橋梁的實際應用過程中，我們可以根據橋梁使用的時間，橋梁本身的材料以及橋梁上的交通情況承受能力等確定適合檢查橋梁的周期。一般的橋梁每三年檢查一次即可，特殊的橋梁需要保證一年檢查一次的頻率。而對于那些剛投入使用的新橋梁，也需要一年檢查一次檢查兩年即可，需要進行全方面的大檢查。在檢查過程中，如果發現有第三等級，第四等級和第五等級的橋梁，就需要對它進行定期檢查，并且修繕。對于特殊的橋梁來說，也需要采用特殊的方式方法來進行定期檢查，不同的橋梁在使用過程中側重點不同，所以要根據橋梁本身的使用情況，對磨損程度可能比較大的重要構件進行詳細檢查，不同的部件也可以制定不同的檢查周期。（2）不同的橋梁，因地理環境的不同，使用方法的不同等都會存在不同程度的磨損。每個橋梁在使用很久后，重要構件都會有不同程度的磨損。因此，工作人員需要根據橋梁的功能，工作情況等對不同的重要部位指定不同的檢查周期的方式。（3）還可以根據橋梁的作用和各個部件，將橋梁的部件分為重要部件和一般部件。重要的部件檢測頻率要高一些。重要部件指的是在橋梁使用過程中使用次數比較多，影響橋梁質量的部件。當然一般部件也需要定時檢查，檢查周期可以稍微短一些。（4）上文所說的定期檢查都屬于目測的外觀檢查。這樣檢查雖然可以更加全面地看到橋梁的各個部位，各個零件的磨損情況，但是我們也應該注意一些比較特別的關鍵部位，例如橋梁上比較薄弱的部位，以及影響橋梁承重的部位，還有一些可能被酸堿腐蝕到的部位。這些部位也是檢查中的重中之重。

5 結語

道路橋梁運行的穩定性直接關系著行駛車輛的安全，有著非常重要的作用，在施工過程中，需要對道路橋梁進行全面的檢測，做好每個檢測環節的對接工作，根據不同的橋梁結構選擇合適的檢測技術，使用質量達標的材料，制定科學合理的施工方案，最大程度上保證道路橋梁的施工質量。

參考文獻：

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