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桥梁建养一体化平台

发布时间:2019-09-15 18:44:00         点击量:122次

结合工程实践,研究基于BIM的桥梁建养一体化平台。通过打破信息断层,有效控制工程信息的采集、传递、交流和整合,利用数据分析与挖掘技术,为铁路桥梁专业的基础研究、产品研发和规范修订提供数据基础和技术支撑。

工程建设项目是一个复杂的系统工程,其生命周期包括:勘察、设计、施工、运营维护,时间跨度长达几十年甚至上百年。

在项目不同阶段借助BIM,可形成各方共享、共同受益的技术体系。


BIM在各阶段中的典型应用

BIM技术在工程项目中的作用和价值主要体现在以下几方面:

1.用“互联网+”理念促使设计、施工、运维模式升级

2.通过数据链传递,实现全生命周期信息共享

3.整合工程知识与经验,建立标准化流程,实现全生命周期的可预测和可控制

4.推动行业信息化发展和创新能力的提升

施工阶段

桥梁建养一体化平台”搭建基于GIS+BIM,可实现桥梁工程BIM模型的可视化展示与操作、二维图纸等信息与三维模型的关联。

GIS 模块

利用GIS展示平台(如:Supmap、Skyline、GoogleEarth、Esri ArcGIS等),将航空影像、卫星数据、数字高程模型和GIS 矢量数据集成,呈现桥梁及其周围地貌空间场景,实现项目沿线空间地理信息、三维地貌、交通设施、工程构造物的可视化查询

三电及管线迁改

基于GIS模块,结合各产权单位的档案资料,建立三电及管线的BIM信息模型,关联数量、迁改方、影像资料、技术资料等信息,为工程迁改和验工计价提供精细化指导。

可视化技术交底

二维施工图纸在“三维-二维-三维”转换过程中存在失真的可能性。对桥梁复杂结构通过可视化交底方式实施,实现“所见即所得”的立体直观展示。

锚固段BIM可视化交底

可视化的成果可以用来三维漫游、“差错漏碰”检查,项目设计、建造过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行,极大提高交流质量和效率。

图纸管理

平台实现二维图纸和三维模型的相互关联,通过对施工图的电子化管理,实现PC端移动端快捷浏览施工图的功能,为运营管理提供便利条件。


二维图纸与三维模型的关联

重大施工方案虚拟建造

引入风险控制分析,在体系转换、既有线施工等施工方案中应用BIM技术进行虚拟建造。模拟过程是虚拟互动式体验,使参与各方更容易沟通,通过BIM结构模型、施工机械设备库模型及临时设施库模型,提前进行过程模拟演示。

施工监控

对桥梁开展施工监控应用系统,关联施工监控不同工况下的标高、应力、位移等,建立数据采集、管理、展示、利用和决策的标准化流程,提供监控数据报表、监控指令、报警及处置等工序的规范化操作。


施工监控BIM应用系统实施框架

过程资料管理

在系统中,依据相关铁路施工标准指南,实现施工过程各方资料及信息与三维模型的相互关联与存储,并且具有实时上传、编辑、查看等功能。


资料管理组成部分

通过标准(或自定义)工作单、电子签名、电子化办公等流程,替代传统资料管理方式,实现建设过程中资料的全面电子化管理;基于BIM模型实现资料的融合贯通,实现通过工程部位统一导航查阅各类信息,不仅实现项目档案资料文件的规范化,而且强化档案管理机制,加强工程档案的过程管理,实现工程档案完整有记录,责任可追溯。

进度、安全、质量管理

结合桥梁工程施工组织设计,对项目进行5D施工组织模拟。根据计划和施工日志(或检验批)与模型关联的功能,对桥梁的施工过程进行分项统计,快速完成对工程进度的统计,并形象展示当前进度和计划的对比(超前、正常和滞后),对滞后进度进行预警和分析,实现对进度的直观把控。

其他管理

根据需要开展如安全管理、图片管理、物资管理、人员管理、成本控制、施工计算、集成视频监控等功能模块,实现对桥梁工程结构全方位信息的追溯管理。


运维阶段

与工务安全检测监测系统有机结合

工务安全检测监测系统提供工务安全监测与管理信息的统一管理、综合分析、决策支持和信息服务,为工务设备安全运行提供技术保障和数据支撑。

该监测系统包括轨道状态检测监测、钢轨状态检测监测、特殊区段路基状态检测监测、重点桥隧病害监测状态、环境灾害监测、工务机械车作业监控等。

管养知识库

桥梁结构所处的外界环境恶劣,在结构的服役过程中经常有病害发生,在运维管理中对病害归类、分析,通过关联维修养护过程,逐步形成管养知识库。

设备、资料一体化管理

建立设备台账与空间实体对象之间的关联,系统列出所有满足条件的结果列表,并导航至指定设备。通过不同的快速导航方式,实现设备的快速定位,进而对设备台账进行查看、编辑及维护。

数字化管养系统

基于物联网技术搭建车线桥一体化的数字化管养系统,通过BIM模型来承载桥梁结构的运行监控参数指标,并对多源数据进行可视化、相关性和综合分析,梳理并构建桥梁结构性能评价的基本指标体系,从而评估、预测结构服役状态,并制定实施相应的管养策略,通过BIM 运维管理系统对维护保养的时机及措施进行自动提醒,有效地指导桥梁结构、线路状态的养护维修工作。


基于BIM模型的数字化管养系统

辅助培训新员工

基于BIM技术的多维管理虚拟体验中心,不仅能将桥梁结构信息完整准确地展现在新员工面前,又能将相应环节的问题库,解决方案及应急处置预案以直观的方式展示出来,使新员工快速学习,是一种高效的培训平台。

大数据分析与挖掘

基于BIM技术的桥梁建养一体化平台将汇集大量的设计、施工和运维数据,需开展大数据管理和处理技术研究,除采用传统商业智能分析工具,还要利用分类、聚类、关联性分析、预测分析、偏差检测等主流技术,探索数据可视化工具在挖掘数据价值的应用,为铁路桥梁专业的基础研究、产品研发和规范修订提供数据基础和技术支撑,这是BIM理念核心价值,也是利用以BIM为手段实施服务的最终目标。

桥梁建养一体化平台的作用

桥梁建养一体化平台,融合数据采集、数据应用和数据管理的创新模式,形成高度自动化、规范化、流程化,具有以下显著作用:

1.为桥梁工程的高效施工、精准管养提供基础,是推动桥梁大国向桥梁强国升级的重要途径

2.信息化带动标准化,形成有特色的规范化操作和管理体系,不仅提高施工和管理水平,而且是行为模式和管理方式的革新,且该模式可复制和不断优化

3.将构建基于产业链创新的标准化应用体系,不仅引领桥梁工程BIM技术应用潮流,而且是铁路软实力增强的重要标志