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【BIM解决方案】桥梁建养一体化平台

2017-2-21 21:33
来自: 铁路BIM联盟 收藏 分享 邀请

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:

  • 用“互联网+”理念促使设计、施工、运维模式升级

  • 通过数据链传递,实现全生命周期信息共享

  • 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

  • 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:SupmapSkylineGoogle

EarthEsri 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:

  • 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

  • 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

  • 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


参考文献:

潘永杰. 《基于BIM的桥梁建养一体化平台应用研究》.



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