戴博

摘? ? 要：伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和科技水平的高速發(fā)展，橋梁工程開(kāi)始成為了全社會(huì)所關(guān)注的主要對(duì)象之一。對(duì)于當(dāng)前開(kāi)發(fā)橋監(jiān)控工作來(lái)說(shuō)，其需要使用的數(shù)據(jù)資料有很多，時(shí)間跨度非常長(zhǎng)，同時(shí)也有著共享難度偏高的問(wèn)題。為此，可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)BIM模型的方式，促使工作人員將所有信息資料整合于系統(tǒng)之中，進(jìn)而提升監(jiān)控效果。本篇文章將闡述工程的基本概況，探討施工監(jiān)控的主要方案，分析BIM中監(jiān)控方案的實(shí)現(xiàn)方法，并對(duì)于BIM+Web監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法方面提出一些合理的見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);橋梁施工監(jiān)控;ASP.NET開(kāi)發(fā);SQL Server

1? 引言

從現(xiàn)階段發(fā)展而言，通過(guò)應(yīng)用BIM模型的方式，能夠直觀地把握實(shí)際施工過(guò)程中監(jiān)控的動(dòng)態(tài)，從而使得工程工作更具協(xié)調(diào)性，進(jìn)而促使監(jiān)控工作的效率大幅度提升。

2? 工程的基本概況

本次選用的案例工程橋梁全長(zhǎng)為669m，整體橋型屬于獨(dú)塔單索面不對(duì)稱斜橋，實(shí)際寬度為41m，而引橋則是高度預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋，實(shí)際寬度在40m～52m之間。而主橋本身為墩、塔、梁為核心的固結(jié)體系，內(nèi)部全部都是鋼結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，受力情況極為特殊，因此會(huì)受到多方面因素的影響，導(dǎo)致施工控制難度較高。不僅如此，箱梁寬度和寬跨同樣非常大，每一個(gè)節(jié)段的自重都很高，因此使得其線性控制工作有著非常高的難度[1]。

3? 施工監(jiān)控的主要方案

基于本次案例選用的橋梁，把握其本身結(jié)構(gòu)的受力情況以及施工工作的基本特點(diǎn)。在實(shí)際監(jiān)控的時(shí)候，主要可以從三個(gè)方面展開(kāi)，分別是幾何監(jiān)測(cè)、應(yīng)力監(jiān)測(cè)以及索力監(jiān)測(cè)，下面將詳細(xì)展開(kāi)說(shuō)明。

3.1? 幾何監(jiān)測(cè)

通常來(lái)說(shuō)，幾何監(jiān)測(cè)又能分成兩個(gè)部分，分別是主梁標(biāo)高監(jiān)測(cè)以及主塔偏位監(jiān)測(cè)。標(biāo)高的監(jiān)測(cè)方式是依靠幾何水準(zhǔn)的方式，對(duì)當(dāng)前實(shí)際施工的每一個(gè)節(jié)段的具體標(biāo)高進(jìn)行監(jiān)測(cè)。而對(duì)于偏位監(jiān)測(cè)，則其主要以順橋向變位值測(cè)量為主，具體施工以及程橋狀態(tài)全部都依靠拉索進(jìn)行重量承擔(dān)。當(dāng)外部條件發(fā)生變化的時(shí)候，主塔都會(huì)出現(xiàn)一定程度的變形。

3.2? 應(yīng)力監(jiān)測(cè)

應(yīng)力監(jiān)測(cè)一般以主梁應(yīng)力監(jiān)測(cè)以及主塔應(yīng)力監(jiān)測(cè)為主。主梁應(yīng)力測(cè)試面有兩種，其一是受力相對(duì)較差的一面，其二則是應(yīng)力偏高的一面。在進(jìn)行主塔應(yīng)力監(jiān)測(cè)的時(shí)候，需要結(jié)合具體測(cè)點(diǎn)的布置位置，選擇在下塔柱以及中塔柱的位置展開(kāi)測(cè)試。為了確保后期監(jiān)測(cè)工作能夠順利進(jìn)行，同時(shí)其精度也能滿足需求，通常需要選擇一些具有較強(qiáng)穩(wěn)定性以及精度的振限式砼，以此可以為應(yīng)力測(cè)試提供幫助。

3.3? 索力監(jiān)測(cè)

對(duì)于索力監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)，其基本上主要是針對(duì)單根索力展開(kāi)測(cè)試，將千斤頂和振動(dòng)頻率結(jié)合在一起。并通過(guò)千斤頂油壓表展開(kāi)控制，并對(duì)獲取的振動(dòng)頻率進(jìn)行采集。本次獲取的實(shí)際內(nèi)容能搞對(duì)拉索進(jìn)行標(biāo)定，以此完成索長(zhǎng)計(jì)算。同時(shí)還要基于索長(zhǎng)本身，對(duì)索力值展開(kāi)全面測(cè)試。

4? BIM中監(jiān)控方案的實(shí)現(xiàn)方法

4.1? 主要監(jiān)控點(diǎn)

由于BIM技術(shù)本身具有可視化以及參數(shù)化特點(diǎn)，因此可以將其全部置于BIM的模型之中，具體點(diǎn)位如下內(nèi)容所示。

其一是在主梁內(nèi)部的四個(gè)斷面位置，在每一個(gè)斷面位置設(shè)置12個(gè)測(cè)試點(diǎn)。這其中，上方的點(diǎn)數(shù)為6個(gè)，下方的點(diǎn)數(shù)同樣為6個(gè)[2]。

其二是在主塔內(nèi)部的四個(gè)斷面位置，在每一個(gè)斷面中設(shè)置4個(gè)測(cè)試點(diǎn)。這其中，東邊位置是2個(gè)，而下邊位置則也是2個(gè)。

其三是在每一段主梁為主中單獨(dú)設(shè)置一個(gè)標(biāo)高監(jiān)控點(diǎn)。

其四是在主塔的頂部位置，單獨(dú)設(shè)置1個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。

其五則是內(nèi)部每一根拉索都能夠當(dāng)做是索力監(jiān)控點(diǎn)。

4.2? 模型轉(zhuǎn)換

在早期完成BIM模型建立之后，通過(guò)應(yīng)用Revit軟件，以此展開(kāi)瀏覽和查看工作，從而對(duì)BIM模型的實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)了一定程度的限制。所以，必修改進(jìn)應(yīng)用的平臺(tái)，將其更換為Forge平臺(tái)。如此便能將其轉(zhuǎn)化為能夠直接在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行瀏覽的BIM模型，促使觀察工作變得更為簡(jiǎn)單。

依靠Forge平臺(tái)，在進(jìn)行BIM模型轉(zhuǎn)換的時(shí)候，需要利用WebGL技術(shù)，促使其可以直接在網(wǎng)頁(yè)中完成顯示工作。WebGL本身便可以算作是一種JavaScript API，所以在轉(zhuǎn)換工作結(jié)束之后，同樣可以在BIM模型中應(yīng)用JavaScript，以此為基礎(chǔ)完成網(wǎng)頁(yè)顯示編程的工作內(nèi)容，促使開(kāi)發(fā)工作可以更好地展開(kāi)。

5? BIM+Web監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法

5.1? 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主要目標(biāo)

對(duì)于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)來(lái)說(shuō)，主要是依靠BIM技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以此可以開(kāi)發(fā)出全新的管理系統(tǒng)，促使其更具完善性、便利性以及安全性。如此便能夠大幅度提升監(jiān)控工作的實(shí)際效率，促使施工項(xiàng)目可以順利展開(kāi)。一般而言，目標(biāo)主要分為4個(gè)部分。

其一是在Web中進(jìn)行BIM模型展示，所以人們都能夠依靠應(yīng)用Web的方式，對(duì)當(dāng)前的模型進(jìn)行查看，并通過(guò)合理操作的方式，獲得具體監(jiān)控信息內(nèi)容，從而使得所有數(shù)據(jù)資料變得更具可視化特點(diǎn)[3]。

其二是針對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容展開(kāi)一體化管理，一般主要包括三個(gè)方面，分別是測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)以及預(yù)警數(shù)據(jù)。

其三是以監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)內(nèi)容為基礎(chǔ)，創(chuàng)設(shè)全新的數(shù)據(jù)庫(kù)。主要包括應(yīng)力監(jiān)控信息、幾何監(jiān)控信息以及索力監(jiān)控信息。

其四是十分易于查詢和統(tǒng)計(jì)，基于各個(gè)測(cè)試點(diǎn)中得到的各類監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，以此完成監(jiān)控工作。

5.2? 監(jiān)控系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

對(duì)于管理系統(tǒng)本身，為了保證數(shù)據(jù)內(nèi)容可以和表達(dá)層本身完全分離開(kāi)來(lái)，促使其通用性價(jià)值以及友好性價(jià)值得到展現(xiàn)。因此需要基于模型本身，創(chuàng)設(shè)相關(guān)程序框架，以此可以有效提升開(kāi)發(fā)效率，從而使其穩(wěn)定性和安全性得到增加。而在體系結(jié)構(gòu)的選擇方面，其主要是B/S結(jié)構(gòu)，一共分為三部分，分別是瀏覽器層、Web服務(wù)器層以及數(shù)據(jù)服務(wù)器層。不需要安裝任何軟件，僅僅只需要依靠瀏覽器的方式便能夠完成所有顯示工作以及實(shí)際操作。

5.3? 監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)本身而言，其身份驗(yàn)證和業(yè)務(wù)之間必須分離，因此便需要以此為基礎(chǔ)展開(kāi)設(shè)計(jì)。

其一是身份驗(yàn)證數(shù)據(jù)庫(kù)，該模型包括的內(nèi)容主要是用戶自身的實(shí)體以及角色本身的實(shí)體。這其中，用戶自身的實(shí)體主要對(duì)個(gè)人用戶的實(shí)體信息進(jìn)行描述，而角色本身的實(shí)體則主要對(duì)個(gè)人用戶的角色信息進(jìn)行描述。

其二是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，主要基于監(jiān)控管理系統(tǒng)本身，以此對(duì)其原有功能進(jìn)行設(shè)置。一般來(lái)說(shuō)，主要包括信息實(shí)體、監(jiān)控實(shí)體、位移實(shí)體以及索力監(jiān)控實(shí)體等。信息實(shí)體主要是以測(cè)試點(diǎn)為核心的基礎(chǔ)信息內(nèi)容，主要包括測(cè)試點(diǎn)ID、監(jiān)控類別、測(cè)點(diǎn)編號(hào)以及測(cè)點(diǎn)描述等基礎(chǔ)內(nèi)容。監(jiān)控實(shí)體主要負(fù)責(zé)完成監(jiān)控的基本工作，包括截面位置的信息、實(shí)際位置信息、測(cè)點(diǎn)位置信息以及測(cè)試點(diǎn)數(shù)值等。位移實(shí)體主要復(fù)雜對(duì)主塔本身位移的實(shí)際情況展開(kāi)監(jiān)控，一般包含塔頂?shù)臏y(cè)試部分、測(cè)試日期、對(duì)于理論數(shù)值以及實(shí)際測(cè)試值等。而索力監(jiān)控實(shí)體主要復(fù)雜索力本身的監(jiān)控，一般包括拉索的具體編號(hào)、拉索的理論內(nèi)容、合理誤差以及拉索實(shí)測(cè)數(shù)值等[4]。

5.4? 監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其最為常用的開(kāi)發(fā)工具便是Mircosoft Visual Studio 2016 +SQL Server 2015。而在開(kāi)發(fā)語(yǔ)言方面，其主要采用的是ASP.NET 4.7+C#，而選用的瀏覽器則是Google Chrome。

為了對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)展開(kāi)測(cè)試，聊及其在不同平臺(tái)以及不同瀏覽器哦中的具體運(yùn)行效果，同時(shí)還要在生活中十分常見(jiàn)的Windos系統(tǒng)、mac系統(tǒng)、ios系統(tǒng)以及Android系統(tǒng)中展開(kāi)測(cè)試。最終獲取的數(shù)據(jù)內(nèi)容，其本身所有功能均運(yùn)行良好。最后再通過(guò)應(yīng)用IE15以及Chrome瀏覽器展開(kāi)測(cè)試，同樣發(fā)現(xiàn)結(jié)果數(shù)據(jù)沒(méi)有任何異常。除此之外，即便選用的分辨率存在差異，整個(gè)頁(yè)面同樣十分清晰，且沒(méi)有任何缺陷，系統(tǒng)的運(yùn)行效果十分良好[5]。

6? 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，早期監(jiān)控系統(tǒng)存在多方面缺陷，使得監(jiān)控工作的開(kāi)展受到影響。而通過(guò)BIM模型的方式，將數(shù)據(jù)內(nèi)容全部輸入其中，以此可以更好地進(jìn)行觀察和了解，并發(fā)揮其所有功能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉智敏，王英，孫靜，etal.BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用研究[J].北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2015（6）：80～84.

[2] 高晶晶，高晶晶，鄒俊楨，etal.BIM技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用[J].西部交通科技，2016（1）：57～61.

[3] 張海華，劉宏剛，甘一鳴.基于BIM技術(shù)的橋梁可視化施工應(yīng)用研究[J].公路，2016（9）：155～161.

[4] 曹旭光，楊偉名.BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用研究[J].四川水泥，2016（4）：85.

[5] 趙靖.BIM技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)（引文版），2016（22）：106.