摘要：随着时代的不断发展，人们对交通的要求越来越高，因此中国公路公路斜拉桥也有了进一步的发展。斜拉桥是一种桥面体系受压，支承体系受拉的公路斜拉桥。其桥面体系用加劲梁构成，其支承体系由钢索组成。随着经济发展，大量斜拉公路斜拉桥建设和使用，斜拉桥养护的数量也随之增大，养护工程会对交通以及人们的生命安全造成影响，大桥养护涉及公路斜拉桥检查与检测、评定与评估、养护维修、应急管理、风险管控、运营状态评价、体系制度管理等多项内容，在今后的发展过程中需要不断完善公路斜拉桥养护系统，应用新的技术，从而进一步保障公路斜拉桥的安全。BIM（Building Information Modeling，译为“建筑信息模型”）是目前在国内外工程界较为流行的一项技术，其技术核心在于“信息”。公路斜拉桥养护信息有希望通过BIM 技术进行整合。在 BIM 技术的大潮中，工程界的许多领域，如建筑、市政、工业等领域，都从其强大的信息整合能力受益。从2002年我国将其引入到建筑行业中，虽然主要应用于房建工程中，但在公路斜拉桥养护过程中对其进行应用的效果也十分有效，因此本文结合BIM在公路斜拉桥养护管理过程中的应用展开了探讨，从而找出公路斜拉桥养护过程中最为有效的方法。
关键词：公路斜拉桥；养护；BIM技术
1、工程背景
辽河特大桥为辽宁省滨海公路工程中的一座大型公路斜拉桥，位于营口、盘锦两市交界辽河入海口处。大桥引线起点与滨海路营口市开通段对接，终点与营盘公路相接。公路斜拉桥全长3326m，主桥长866m。主桥采用主跨436m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥，钻石型索塔，钻孔群桩基础；引桥采用30m、40m逐孔现浇预应力混凝土连续箱梁，下部结构采用倒花瓶型柱式桥墩、薄壁空心墩，钻孔桩基础。
主桥采用双塔双索面钢箱梁斜拉桥，主梁采用流线型扁平钢箱梁。中心线处梁高3m，钢箱梁全宽33m，桥面设2%的双向横坡。索塔采用钻石型钢筋混凝土塔，索塔全高150.2m，为变截面箱型截面。采用墩塔固结、塔梁分离的体系。主桥基础采用钻孔灌注桩群桩基础。
2、辽河大桥部分养护内容
2.1斜拉索系统
养护工作包括：锚头保养、钢护罩保养、锥形护筒保养、钢锚梁保养、钢锚箱保养。（1）锚头保养需进行拆装并检查锚头是否有漏水、生锈现象、清洁锚头中杂尘、涂抹防腐油做好防腐处理，塔端爬塔保养。（2）钢护罩保养检査钢护罩表面，进行除锈、淸洁，护套与拉索接缝处密封胶封口，氩弧焊焊接开焊处。（3）锥形护筒保养拆装并检查锥形护筒锈蚀，与钢护套结合处是否封闭严密、清洁、防腐、封闭漏点。
2.2主塔
养护工作包括：塔内人梯维护保养、主塔塔门保养、索塔工作平台保养、主塔测量棱镜保养、主塔内部保洁。（1）人梯维护保养，往返爬塔，需高空悬吊作业，搬运材料及设备，铲除铁锈、翘皮、枯裂、老化的油漆，以及喷漆和焊接等工作。（2）主塔塔门除锈、喷漆防腐、补焊、更换门锁、涂油等保养工作。（3）索塔工作平台需高空悬吊作业，进行除锈、喷漆防腐、补焊加固等保养工作。（4）主塔测量棱镜保养需到达塔顶，加固支架并防腐涂装、清理镜头杂尘。（5）主塔内部保洁需爬塔清理施工期残留建筑垃圾及尘土，并搬运至索塔外部。（6）主塔座应急防护，配电箱维护。
2.3钢箱梁
养护工作包括：钢箱梁内部表层防腐涂装维修、钢箱梁外部表层防腐涂装维修、钢箱梁连接通道保养、钢箱梁水密门保养、钢箱梁内部保洁及焊缝、高强螺栓等养护。（1）钢箱梁内部表层防腐涂装维修按照历年养护维修数量进行预计，锈蚀位置除锈防腐补涂，配重区，涂装受损面积较大处。（2）钢箱梁外部表层防腐涂装维修按照历年养护维修数量进行预计，包括人孔盖、外护栏基座、投光灯座、钢箱梁下部钢墩截面。（3）钢箱梁连接通道进行除锈、喷漆防腐、补焊加固等高空悬吊保养工作。（4）钢箱梁水密门进行除锈、喷漆防腐、锁具、密封胶条更换，运送材料。（5）钢箱梁内部保洁以人工清扫为主，利用大型吸尘器清理，将清理的垃圾运至外部指定地点处理，局部表面污渍擦拭干净。（6）面包铁配重块除锈、防腐处理。
2.4主、引桥路面
及时观测路面状况，当路面系出现病害时，影响行车安全的应在4小时内必须进行修复。（1）及时观察主、引桥路面质量，发现裂缝、坑槽等病害时及时建议采取有针对性养护措施，降低投入、提高寿命。（2）零星挖补必须做到圆洞方补、湿洞干补、浅洞深补、凿边整齐、垂直，其边线与路中心线平行或垂直。（3）大面积的网状裂缝、松散、破碎、车辙修补应须铣刨旧路面，铣刨厚度不小于最小面层厚度。
2.5伸缩缝
养护工作包括：型钢伸缩装置保养、梳齿板伸缩装置保养。（1）型钢伸缩装置保养检查平整度、伸缩量，清除杂物，防腐补涂、变位箱检查、止水带是否破损、有杂物需及时清理、螺栓环氧缺头等，局部封闭交通。（2）梳齿板伸缩装置自清洁，防腐补涂、混凝土裂缝修补、螺栓环氧胶补注，局部封闭交通。（3）伸缩缝中间位置检查杂物掉落。（4）伸缩缝止水带及伸缩箱检查，有破损时进行更换。
2.6桥墩、台、盖梁
养护工作包括：桥墩保养、桥台保养、盖梁防腐、桥墩养护工作平台保养、冰凌冲击、防冲刷、防沉降、锥护坡修补、墩顶环氧防腐涂层（伸缩缝对应墩台顶）。（1）桥墩保养清除桥墩周围杂物，平整桥墩周围，涂鸦清除。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）桥台保养清除桥台周围杂物，涂鸦清除。（3）桥墩养护工作平台高空悬吊作业，进行除锈、喷漆防腐、补焊加固等保养工作。（4）锥护坡保养率为30%/年固定松动砌石，勾缝维修。（5）墩顶环氧防腐涂层（伸缩缝对应墩台顶）需公路斜拉桥检测车配合对伸缩缝位置对应的墩顶进行环氧处置，防止雨、雪水对墩顶腐蚀而进行预防性养护工作。（6）垫石下盖梁进行环氧防腐。
3、基于BIM技术在养护中的应用
3.1公路斜拉桥三维模型
3.1.1基于BIM技术的公路斜拉桥养护信息模型建立
相比新建项目，公路斜拉桥养护阶段所涉及的信息更加广泛，例如相关图纸、施工记录、检测报告、病害记录、资料照片等。对这些信息采用 BIM 技术进行整合时，首先根据 BIM 技术的特点，采用面对对象的信息建模方式，提取模型的描述对象，在进一步建立对象间的关系以及各对象所包含的信息点。针对公路斜拉桥养护这一领域，可以划分为如下几类对象：公路斜拉桥整体对象、部位对象、部件对象、构件对象、病害对象、维修措施对象、加固措施对象。病害对象描述某一处病害属性，与构件对象进行关联；维修措施对象，如裂缝灌缝、破损修补等局部方式，与病害对象关联；粘贴钢板、体外预应力加固等加固措施对象，与部位对象进行关联。部位、部件对象包含组成成员、检查评定等信息；构件对象包含构件的几何信息、建造责任方、施工时间、病害等信息；病害对象则包含病害类型、病害程度、所在构件、发现时间、修复情况等信息；维修/加固对象包括维修/加固材料、工程量、工艺、维修/加固时间及责任单位等信息。
3.1.2建模流程
首先进行地址勘测，结合勘测的结果，将原始的图纸考入软件之中，之后结合公路斜拉桥的平面位置，主体结构以及附属设施利用BIM设计出一个整体的三维模型。
3.1.3 BIM的公路斜拉桥可视化模型特点
BIM进行建设的公路斜拉桥通常采用参数化建模方式对公路斜拉桥进行建设[5]。公路斜拉桥三维可视化模型设计后具有以下特点：第一，信息的直观性，通过BIM只作为3D模型后较CAD图纸看起来更具有直观性，并且通过模型的方式展现设计成果，也方便与业主更好地对设计成果进行交流，提升方案的竞争力；第二，信息的完整性，BIM技术能够承载模型全部的生命周期，并且对其进行修改也较为方便，其中包含施工数据、修改历史以及养护内容等，进一步增强工作的综合效率，若公路斜拉桥在此期间进行了加固，不仅能够保留原始的数据，还能够对加固后的情况进行反应，并且所有利用BIM的公路斜拉桥模型均是统一格式，方便人员之间对信息的传达。
3.2 基于BIM公路斜拉桥信息化系统的特点
3.2.1 BIM与GIS结合
GIS是地理信息系统，是将地理空间数据进行应用，将其与BIM结合后，有助于更好地对空间数据以及属性数据进行结合，方便使用者的双向查询，并且GIS能够更好地将公路斜拉桥的三维视图与周围的地理信息相结合，将周围场景与公路斜拉桥统一。使得空间数据与属性数据实现直接双向查询，为人员提供直接的数据。公路斜拉桥的使用情况与其定期的养护维修密不可分，管理系统能够直接明了地对公路斜拉桥情况有所显示，线管人员则可以直观地对公路斜拉桥情况进行了解并且迅速作出判断，将损失减到最小，最大程度避免公路斜拉桥出现事故。
3.2.2公路斜拉桥信息展示
通过CBMS中包含的养护管理模块和数据管理模块来将公路斜拉桥进行管理，更好的定位病害，将公路斜拉桥中的数据进行维护，从而根据分析来确定公路斜拉桥可能存在的问题。实现信息的共享和传递，公路斜拉桥养护过后进行拍照等级，再通过进行业内工作来进行养护，直接将以上情况上传到系统中即可，直接提升了数据的及时性。
3.2.3专家辅助决策
CBMS的评价决策子系统存在对公路斜拉桥的病害描述代码不很全面的问题，在实际操作中会遇到有的病害在数据库中找不到合适的病害代码来描述的情况。通过BIM技术，在可视化展示公路斜拉桥病害信息的基础上建立一个专家决策辅助系统，通过信息模型，对公路斜拉桥出现的病害信息进行准确描述，并在系统相关规则下自动给出经济、科学的养护决策建议。
结束语
综上所述，在公路斜拉桥养护过程中，结合BIM技术对其进行养护是延长其生命周期的关键所在，该方法不仅能够帮助管理过程中及时提取出所需要的信息，还能够进一步实现管理精细化，BIM技术可视化公路斜拉桥养护信息很好地降低了工作的复杂性，对工作进行了简化，并且方便了信息的展示与传递，还能够将专家的宝贵意见进行结合。BIM技术有很大的价值，虽然BIM当前尚处于发展的初级阶段，但在我国公路斜拉桥养护过程中应不断对该方法进行应用，从而更好地在发展过程中不断将此技术进行完善，更好地对公路斜拉桥进行养护，进一步提升其使用期限以及安全性。
参考文献：
[1]许强强，韩春华，卢玉韬.BIM技术在公路斜拉桥监测中的应用与探索[J].公路，2018，63（01）：232-236.
[2]贾纪宏.特大斜拉桥承台大体积混凝土施工对策[J].交通世界，2016（18）：104-105.
[3]王凌云.特大斜拉桥承台大体积混凝土施工探讨[J].公路交通科技（应用技术版），2015，11（05）：203-204.
论文作者:张超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：斜拉桥论文; 公路论文; 病害论文; 对象论文; 信息论文; 工作论文; 桥墩论文; 《基层建设》2019年第13期论文;