張樹國
廣東路路通有限公司,廣東 廣州 510100
公路橋梁是整個社會基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的重要組成,其建設(shè)性能對整個交通系統(tǒng)有重要影響,也在無形中影響著經(jīng)濟(jì)效益。公路橋梁建設(shè)項目越來越多,設(shè)計施工難度也逐漸增加,投入耗資巨大,做好后期養(yǎng)護(hù)工作對于延長公路橋梁建設(shè)項目的使用壽命至關(guān)重要。但是目前,我國公路橋梁信息管理手段還比較落后,橋梁信息建設(shè)沒有與養(yǎng)護(hù)形成很好的協(xié)調(diào),需要相關(guān)工作人員結(jié)合實際項目引進(jìn)全新的管理手段,實現(xiàn)特色化管理與有效化建設(shè)。
目前,我國的公路橋梁養(yǎng)護(hù)項目問題比較嚴(yán)峻,一方面,早期部分公路橋梁項目由于一些歷史原因或者檔案資料丟失,很難找到最初的施工資料,未及時對公路橋梁項目開展維修工作,導(dǎo)致錯過最好的修復(fù)時期,最終留下安全隱患。另一方面,項目技術(shù)資料的管理也存在一定問題,沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的流程,信息溝通不通暢,而傳統(tǒng)的紙質(zhì)記錄方式,資料極易丟失,不利于信息化管理[1]。橋梁信息養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)較為復(fù)雜且信息量龐大,在運行過程中,需要大量前期數(shù)據(jù)支撐,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。此外,技術(shù)人員也比較缺乏,整體急需解決的問題較多。
建養(yǎng)一體化指的是將建設(shè)和養(yǎng)護(hù)全壽命周期的結(jié)合在一起,重建設(shè)更重養(yǎng)護(hù)。公路橋梁全壽命周期指的是從項目誕生之初,一直到項目落地施工,直至最終結(jié)束運營的整個過程,即從決策階段到立項、設(shè)計階段,再到施工階段及項目運營階段。工程中每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)該得到重視,每一個環(huán)節(jié)也應(yīng)該有養(yǎng)護(hù)周期[2]。公路橋梁建養(yǎng)一體化在維護(hù)整個項目全壽命周期的同時,也能夠結(jié)合項目建設(shè)的區(qū)域、人文環(huán)境、地理因素等對專業(yè)的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)提供信息支撐,有效管理項目內(nèi)容庫信息,實現(xiàn)項目在平臺的信息共享,打破信息壁壘,實現(xiàn)各業(yè)務(wù)線團(tuán)隊的關(guān)聯(lián),解決項目籌備中各單位信息不通暢的問題,實現(xiàn)全周期一站式跟蹤。公路橋梁建養(yǎng)一體化信息管理主要從項目養(yǎng)護(hù)信息管理的一體化建設(shè),以及建設(shè)單位信息云同步的一體化方向兩個方面進(jìn)行優(yōu)化。
(1)信息管理一體化。在公路橋梁項目的建設(shè)周期內(nèi),傳統(tǒng)的關(guān)于信息管理維護(hù)通常是在整個項目結(jié)束之后才開始,因此所記錄的養(yǎng)護(hù)信息也是從正式運營階段開始[3]。公路橋梁信息管理過程如圖1所示,在整體項目建設(shè)過程中,管理人員應(yīng)該從項目的設(shè)計階段就開始進(jìn)行信息建設(shè),實現(xiàn)全周期養(yǎng)護(hù)、科學(xué)化管理,將橋梁信息的實用價值最大化。項目養(yǎng)護(hù)信息一體化管理是整合整個項目建設(shè)時期與建成投入運營狀態(tài)的信息數(shù)據(jù),將其用于一體化管理,把設(shè)計、施工與最終的運營連為一個整體,并對各階段的信息管理進(jìn)行優(yōu)化,每個階段盡量減少信息流失,使整個項目組合實現(xiàn)有效合作,提高工作效率,實現(xiàn)橋梁信息一體化集成。
圖1 公路橋梁信息管理過程
(2)建設(shè)單位信息云同步。從整個工程項目建設(shè)的過程來看,涉及各方主體,其中包括業(yè)主、設(shè)計單位、施工方等,涉及面廣,參與主體多,因此需同步大量的信息。由于各個項目線所處的位置不同,管理范圍不同,在項目建設(shè)過程中用于交接的信息量也較為龐大。從某種意義上而言,公路橋梁項目建設(shè)就是一個信息創(chuàng)建與資料管理、信息同步的過程。在整個項目的信息管理過程中做好信息的有效梳理,實現(xiàn)信息在整個全壽命周期的應(yīng)用十分重要。公路橋梁項目參與主主體的信息管理過程如圖2所示,由圖2可知,除了業(yè)主,其他主體參與方都是從中間環(huán)節(jié)參與到項目中來,逐漸熟悉項目、掌握項目的信息,并且隨著項目進(jìn)度的變化,根據(jù)需要對自身所掌握的信息進(jìn)行補充,但因各參與方所處階段、角度和需求的不同,導(dǎo)致項目所收集的信息的完整性、系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性難以得到保證?;谡w的建養(yǎng)信息一體化,可以打通整個信息管理界面,確保在項目實施的不同階段,各不同主體之間實現(xiàn)合作,完成信息的同步。此外,可以促使各主體實現(xiàn)更有深度的合作,在完成本身項目部分工作的情況下,同時配合運營端一起監(jiān)測養(yǎng)護(hù)信息,實現(xiàn)各單位信息的跨階段云同步。
圖2 公路橋梁項目參與主主體的信息管理過程
公路橋梁項目實現(xiàn)建養(yǎng)一體化的首要任務(wù)就是進(jìn)行需求分析。公路橋梁建設(shè)養(yǎng)護(hù)的實際需求就是要求項目各參與方之間共享項目數(shù)據(jù),實現(xiàn)相互之間的協(xié)同合作。
(1)運營人員的信息需求。按照目前的市場邏輯來看,一般養(yǎng)護(hù)管理部門會對橋梁的養(yǎng)護(hù)工作負(fù)責(zé),但是項目工作會交由第三方公司承包或?qū)I(yè)的養(yǎng)護(hù)公司進(jìn)行管理,解決運營人員的信息需求很有必要。首先,收費管理部門要提供更專業(yè)的運營方式,采取科學(xué)的收費站點設(shè)置、收費標(biāo)準(zhǔn)和收費方式等,實現(xiàn)橋梁的健康運營。路政部門也需要對流量進(jìn)行實時監(jiān)控,以便查詢路政信息,實現(xiàn)即時的限流、路況更新、異常天氣預(yù)警等。項目的運營方可通過利用先進(jìn)的建養(yǎng)管理技術(shù),結(jié)合科學(xué)的監(jiān)測系統(tǒng),對公路橋梁的使用壽命和健康程度進(jìn)行評估。
(2)業(yè)主的信息需求。業(yè)主在整個項目中,起著統(tǒng)領(lǐng)全局的作用,作為總的項目管理中心,需要更全面地了解項目,獲得更多項目信息,實現(xiàn)整個團(tuán)隊的資源共享,發(fā)揮好統(tǒng)籌全局的重要作用。業(yè)主作為總的項目責(zé)任人,需要平衡好各方之間的關(guān)系,在項目管理過程中,對項目的控制時間長,覆蓋面廣,信息量也更大,需要有足夠的信息來源。
(3)設(shè)計的信息需求。設(shè)計從業(yè)者需要呈現(xiàn)最終的圖紙,是整個項目的重要組成部分。設(shè)計主體需要對整個項目的承接功能、整體性能等指標(biāo)負(fù)責(zé),明確設(shè)計目標(biāo)。項目前期,對項目的可行性進(jìn)行分析,掌握設(shè)計資料,及時了解工程所在地環(huán)境資源與社會資源,結(jié)合項目情況規(guī)劃圖紙。從項目建設(shè)的最初階段,就要考慮全壽命周期的結(jié)構(gòu),檢測系統(tǒng)方案,確保工程各個環(huán)節(jié)能夠有效銜接,確保項目順利施工,故滿足設(shè)計工作者的信息需求同樣十分重要。
(4)施工方的整體信息需求。施工人員是整個項目的建設(shè)人員,施工過程中所需要的項目圖紙和說明書,以及整體的施工資料等都是需要其他參與方提供的基礎(chǔ)資料。在項目建設(shè)過程中,施工方須對材料、機(jī)器及人員安排做好信息統(tǒng)籌,實現(xiàn)高效化運營。近些年,工程質(zhì)量問題備受關(guān)注,在施工期間做好橋梁信息維護(hù),結(jié)合施工信息的有效管理,可提升項目施工的質(zhì)量,也便于對后期質(zhì)量問題進(jìn)行維護(hù),同步維修記錄,實現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)的突破。
BIM技術(shù)指的是利用現(xiàn)代科學(xué)計算機(jī)的數(shù)字化特點,建立整個工程建設(shè)項目的設(shè)計、施工、運營等環(huán)節(jié)中的信息化模塊,在項目初期進(jìn)行信息采集,對項目總體質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控。在項目建設(shè)中使用BIM技術(shù),可以實現(xiàn)項目整體的統(tǒng)一化信息建設(shè),結(jié)合實際情況,提高整體的工程建設(shè)效率,在各環(huán)節(jié)中進(jìn)行優(yōu)化,節(jié)約人力成本及資金、材料等。
(1)優(yōu)化施工圖紙。公路橋梁在設(shè)計的過程中,對設(shè)計的精準(zhǔn)度和安全性的要求較高。設(shè)計人員在設(shè)計過程中需要對整體橋梁公路結(jié)構(gòu)的模型、形態(tài)進(jìn)行設(shè)計,此外在細(xì)節(jié)方面,更需要對主要承重能力結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計,對橋梁長度、寬度、高度、連接部分、截面構(gòu)造等都有較高的要求。利用BIM技術(shù),可以實現(xiàn)自適應(yīng)更改,顯著提高設(shè)計效率,減少因為設(shè)計圖紙信息而造成的損失。
(2)優(yōu)化施工方案。由于在施工的過程中,橋梁結(jié)構(gòu)與施工設(shè)計結(jié)構(gòu)存在差異,配筋也不同,借助BIM平臺的三維優(yōu)勢,可模擬施工過程,擬定多套施工方案,通過對比不同施工方式下工程項目的不同狀態(tài),選擇最優(yōu)施工方案,提高整體施工效率。
(3)優(yōu)化管理流程。利用BIM技術(shù)可為整個項目提供全周期管理流程,實現(xiàn)數(shù)據(jù)云共享,確定最優(yōu)的人員配比,合理分配材料設(shè)備,從而加快項目施工進(jìn)度,還有利于開展后期維護(hù)工作,真正實現(xiàn)全周期管理。
在項目建設(shè)過程中,需對產(chǎn)生的大量信息進(jìn)行處理,形成數(shù)據(jù)信息流。公路橋梁建養(yǎng)一體化需要利用IDEFO方法建立一體化模型,梳理建設(shè)項目管理流程,同步整個信息流。
(1)采用IDEFO方法建立一體化模型。整個工程項目的建設(shè)是一個整體,每一個環(huán)節(jié)都是不可分割的,需要進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。運用建模的方法直觀地分析整個項目的內(nèi)在聯(lián)系,實現(xiàn)整個項目的信息管理。利用IDEFO方法可以清楚直觀地反映這一過程,利用IDEFO方法建立的一體化模型主要包含信息輸入、策劃過程、設(shè)計、施工、運行機(jī)制五個方面的內(nèi)容。信息輸入過程是前期收集項目的整體情況、各方數(shù)據(jù)等,前期建設(shè)建養(yǎng)信息的管理主要是將收集到的信息轉(zhuǎn)化為項目的參與、合同等,處理整個項目狀況,優(yōu)化整體過程。項目策劃主要是明確各組織方的需求,把初期想法轉(zhuǎn)化為設(shè)計人員的要求,構(gòu)建出整體的建設(shè)雛形?;诓邉澪募男枨?,建設(shè)同步信息平臺,基于BIM模型進(jìn)行設(shè)計信息管理,以滿足業(yè)主方需求,實現(xiàn)初步的模型測試和模擬,進(jìn)行文檔輸出?;谀P图夹g(shù)、項目合同等條件,施工主要是將模型和設(shè)計需求轉(zhuǎn)化為實體工程,對施工成本、人員、機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化??⒐ぶ?,將所有工程的建設(shè)數(shù)據(jù)、相關(guān)文檔等都移交到運營方。通過BIM數(shù)據(jù)庫的整合,建立可行性較強的檢測系統(tǒng),為整個養(yǎng)護(hù)過程提供支持。
(2)梳理建養(yǎng)一體化的整體流程。整個流程可以分為建設(shè)和養(yǎng)護(hù)兩個部分。從項目建養(yǎng)一體化的建設(shè)部分來看,建設(shè)項目初期就應(yīng)該明確建設(shè)條件和環(huán)境,收集相關(guān)資料,形成調(diào)查報告,盡可能明確建成橋梁的安全性,對涉及的技術(shù)部分進(jìn)行集體的科研攻關(guān),利用BIM平臺搭建整體模型,不斷調(diào)整優(yōu)化整個項目的內(nèi)容,明確項目業(yè)務(wù)管理,聯(lián)動各組織方共同參與整體的人員、資源管理。從項目建養(yǎng)一體化的養(yǎng)護(hù)部分來看,整體模型覆蓋整個項目的基本資料,在橋梁檢測的結(jié)構(gòu)評估中,可以根據(jù)提供的數(shù)據(jù)信息制訂養(yǎng)護(hù)計劃,實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步更新。
(3)同步建養(yǎng)一體化的信息流。從橋梁建設(shè)項目的全周期來看,每個建設(shè)階段都會產(chǎn)生大量的信息,且各個環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系,同步建養(yǎng)一體化的信息流十分必要。管理人員可利用BIM技術(shù)對橋梁基本信息進(jìn)行分析,在施工階段和運營階段開展檢測,實現(xiàn)橋梁全周期信息同步,形成一體化的信息管理流程,及時更新信息庫,充分利用各鏈路信息,充分發(fā)揮信息流的作用。
(1)通過梳理公路橋梁的現(xiàn)狀,明確建養(yǎng)一體化的方向和目標(biāo),實現(xiàn)信息管理一體化和建設(shè)單位信息云同步。
(2)以各組織方需求為導(dǎo)向,從需求點出發(fā),明確參與主體,對各需求方的參與過程進(jìn)行梳理,為信息共享搭建平臺。
(3)利用BIM技術(shù)搭建全周期建設(shè)模型,從項目前期就進(jìn)行信息管理過程分析,落實信息收集、存儲等各個階段的工作,實現(xiàn)建養(yǎng)一體化信息管理。