摘要：目前国家“十三五”发展规划大力倡导结构转型升级，从传统的基础设计建筑转变到“互联网+”与交通的融合。分析BIM技术目前在桥梁领域的应用现状，在桥梁运维管理阶段采用BIM技术，并结合现有的桥梁管理系统，实现对桥梁的智能化管养。基于桥梁管理系统和BIM模型，在桥梁运维管理阶段实现对桥梁信息的有效组织和追踪；在桥梁的可视化平台中扩展桥梁管养数据信息的存储和查询功能，实现桥梁的智能化管养。
关键词：BIM；可视化；桥梁管养；管理系统
1引言
BIM技术广泛应用于土木建筑行业，通过建立可视化的数字结构模型实现构造物全生命周期内的功能需求。目前在桥梁领域主要应用与设计、施工阶段。由于运维管理阶段的时间跨度大、周期长、内容多、涉及专业复杂[1]。传统的桥梁管理系统的效率低下，在运维阶段引入BIM技术，用以满足管理过程中数据信息的存储和查询，以及为各方人员在决策过程中提供辅助作用。在桥梁管理过程中，各部门无法实现高效协同；不同类型数据无法有效连接；不同阶段信息共享不及时等问题有待解决。基于BIM技术的可视化平台，解决数据信息无法有效连接和更新的问题。
本文在既有的桥梁管理系统中结合BIM模型的可视化优点，实现桥梁信息的数字化存储和查询功能，为桥梁的管理和养护提供更全面的决策信息。
2.BIM技术在运维管理中的应用
BIM的运维平台搭建通过网络有效集成了各个子系统数据，实现对已建成桥梁整体和局部构件状态和参数的实时监测，将整体监测和局部监测内容交互分析，达到对桥梁在运维期的全面管理。平台分为数据层、展现层、服务层和管理层共四层。
BIM技术建立信息模型的目的是为在役桥梁提供一个管养信息输入、存储、展现的可视化平台，结合现有的桥梁管理系统，提高管理养护的效率[2]。BIM技术相比传统的桥梁管理技术有以下特点[3]：
1)模型可视化：BIM不同于以往的建模软件，将传统的桥梁模型转变成精细的桥梁三维模型展现在人眼前。这种三维实体增加了实体中各个构件之间的联系和相互作用，让各个阶段都能在三维实体中较好的识别模型整体和各构件之间的联系，便于各阶段高效的完成工作。
2)模型信息完备性：各阶段参与方积极协同工作，BIM模型从项目立项开始就不断对模型进行更新，模型内容不仅包括三维实体模型的几何信息，还有招投标阶段的项目可行性调研报告；设计阶段的结构构造、材料要求和使用功能；施工阶段的施工工艺、进度、成本、以及人力资源、机械种类和材料型号厂家；运维阶段的结构安全性、耐久性等评估报告结果等信息。
3)模型信息关联性：BIM技术建模中相对于其他软件的三维模型有很大的一个区别。BIM的三维模型信息在不同对象和不同阶段中是相互关联的。系统能够自动整理和更新模型信息，当修改了信息后，与之相关联的对象信息也会进行对应的更新。
4)工作协同性：在项目建设过程中，各参与方的职能不尽相同。BIM技术可以提高各方协同工作的效率，提高工程管理质量。在运维阶段，BIM信息模型能为运维管理提供详细的信息，整合各部门的决策信息，促进工作高效协同。
3.结合BIM技术的桥梁管理框架
目前已有的桥梁管理系统（CBMS）中有多个数据模块，将BIM技术引入桥梁管理系统中，通过BIM可视化技术将平台划分为四个层次，如图3-1所示[4]。数据层为系统中所有信息的存储层，结构化数据和非结构化数据按照IFC标准进行存储，同时IFC标准也是系统中数据交互的标准；服务层为系统中统一处理数据的层，计算分析数据并提取其中的有效信息，为管理决策人员在决策中提供依据；展现层为桥梁管理中信息在BIM模型中的内容展现，包含3D模型展现、4D项目进度计划展现、外观病害展现；管理层为管理决策者在系统中所需进行的决策工作，涉及多个专业的知识，以其他三层的数据信息为决策支撑，做出高效、经济的决策结果。
图3-1BIM桥梁管理系统框架
该系统框架结合了BIM技术，形成了基于BIM可视化平台的直观化、便捷化、集成化的桥梁智能化养护管理技术[5]。同时BIM技术也将桥梁从设计阶段到运维阶段有效的连接起来，实现了桥梁数据信息集成化的目的。以CBMS为基础，在桥梁全生命周期内搭建的基于BIM技术的运维平台通过各层面在运维阶段的应用，在保证了桥梁运营的安全性和可靠性的前提下，提高了运营管理的效率，降低了运营成本，该框架的建立为智能化的管理桥梁的运营提供了依据。
4.结论
本文分析BIM技术在运维管理中的优势，结合目前已有的桥梁管理系统功能，提出了一种新的桥梁管理系统框架。该系统框架利用BIM的可视化技术和数据集成功能，有效解决养护管理中存在的问题，为桥梁养护管理智能化提供了参考。
参考文献
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[2]李亚君.BIM技术在桥梁工程运营阶段的应用研究[D].重庆：重庆交通大学，2015.
[3]刘占省,赵明,徐瑞龙.BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用[J].建筑技术开发,2013,40(3):65-71.
[4]许强强,韩春华,卢玉韬.BIM技术在桥梁监测中的应用与探索[J].公路,2018(1):232-236.
[5]Marzouk M, Abdelaty A. BIM-based framework for managing performance of subway stations[J]. Automation in Construction, 2014, 41(5):70-77.
论文作者:戴森昊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
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