鄭明新，杜子真，康 蒙，徐朋威

(1. 華東交通大學(xué) 土木與建筑學(xué)院，江西 南昌 330013； 2. 江西省智能交通基礎(chǔ)設(shè)施工程研究中心，江西 南昌330013； 3. 華東交通大學(xué) 土木工程國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，江西 南昌 330013)

0 引 言

隨著社會(huì)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，鐵路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，鐵路建設(shè)與城市發(fā)展過(guò)程中的交通交叉影響也越來(lái)越嚴(yán)重。頂進(jìn)框架橋是一項(xiàng)廣泛使用的下穿鐵路施工技術(shù)，其不但減小了土地占用，保證既有線行車條件，同時(shí)也能相應(yīng)降低工程成本和減少對(duì)周圍環(huán)境影響[1-2]。既有鐵路的列車行車密度較大，列車對(duì)線路平順性要求高，頂進(jìn)過(guò)程中易引起上部路床不均勻沉降變形，影響鐵路軌道的平順性。為避免以上嚴(yán)重后果，必須加強(qiáng)路基變形的監(jiān)控測(cè)量，將頂進(jìn)施工對(duì)鐵路路基本體穩(wěn)定與變形影響的動(dòng)態(tài)變化信息及時(shí)反饋到施工單位，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程信息化[3-5]。

建筑信息模型(building information modeling, BIM)技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，使得建筑行業(yè)重新思考一種全新的建筑施工方式[6-7]。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性、可預(yù)測(cè)性和可控制性等特點(diǎn)。橋梁結(jié)構(gòu)施工中普遍將BIM技術(shù)與監(jiān)測(cè)技術(shù)相結(jié)合，為橋梁管理養(yǎng)護(hù)部門提供一條可視化、信息化的橋梁健康信息監(jiān)測(cè)方案[8-11]。李小玲等[12]提出基于BIM的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)，提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理效率及監(jiān)測(cè)信息與模型的交互性。

對(duì)于框架橋下穿既有鐵路施工而言，利用BIM技術(shù)構(gòu)建包含監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)、云端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和綜合預(yù)警系統(tǒng)的智能監(jiān)測(cè)平臺(tái)，不但可使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)有效的傳達(dá)給參建各個(gè)單位，同時(shí)也使得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能可視化、圖表化顯示。通過(guò)建立綜合預(yù)警系統(tǒng)，能對(duì)天氣因素、列車臨近信息及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，一旦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，則能利用云端全方位的傳遞報(bào)警信息。通過(guò)利用BIM技術(shù)的可視性和模擬性，能幫助決策者快速確定發(fā)生異常的部位并進(jìn)行合理決策，保證框架橋下穿既有鐵路順利施工，也有利于既有線路運(yùn)營(yíng)安全。

筆者基于框架橋工程及BIM技術(shù)，以福建龍巖市永定區(qū)鳳城街道下坑一路框架橋下穿漳龍線鐵路工程為例，研發(fā)了基于BIM技術(shù)的框架橋下穿既有鐵路智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)。該平臺(tái)融合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析、處理的自動(dòng)化技術(shù)和預(yù)警系統(tǒng)，發(fā)揮BIM技術(shù)的實(shí)時(shí)可視化、信息共享等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信息與模型的交互性。

1 BIM技術(shù)在施工中的優(yōu)勢(shì)

對(duì)框架橋下穿既有線路工程而言，對(duì)既有線有著破壞性影響，存在諸多方面的風(fēng)險(xiǎn)源。框架橋下穿頂進(jìn)工程失敗主要的原因有：① 路基邊坡坍塌；② 框架橋偏移：框架橋扎頭、框架橋抬頭和框架橋水平偏移；③ 鋼軌偏移。

針對(duì)這上述風(fēng)險(xiǎn)因素，有必要對(duì)框架橋下穿的整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。然而，目前大部分施工單位仍采用紙質(zhì)數(shù)據(jù)反饋監(jiān)測(cè)結(jié)果，缺乏對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的直觀感受及信息處理的及時(shí)性，存在效率低、實(shí)時(shí)性滯后、準(zhǔn)確性差和不夠直觀等問(wèn)題。BIM監(jiān)測(cè)平臺(tái)的搭建能實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸，很好地起到預(yù)警作用，為框架橋頂進(jìn)施工安全保駕護(hù)航。鑒于此，有必要深入研究基于BIM技術(shù)的框架橋下穿既有鐵路智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)。

2 工程概況及智慧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)

2.1 工程概況

該項(xiàng)目位于福建龍巖市永定區(qū)鳳城街道境內(nèi)。下坑一路為南山鳳凰城小區(qū)的主要進(jìn)出通道，總體呈西南走向；漳龍線鐵路在下坑片區(qū)呈東南走向，該道路與漳龍線鐵路呈立體交叉。為解決小區(qū)出入通道問(wèn)題，下坑一路至南山鳳凰城小區(qū)道路擬在漳龍線鐵路K127+080處采用框架橋頂進(jìn)方式下穿。

該段鐵路路基土以第四系全新統(tǒng)人工填土及沖積層、第四系上更新統(tǒng)殘坡積層為主，下為風(fēng)化全風(fēng)化花崗巖，遇水易于軟化、地基承載力低，框架橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用1-10.0×4.0 m，凈寬10 m，框架橋長(zhǎng)11 m，采用頂進(jìn)法施工，最大設(shè)計(jì)頂力為1 103.8 T。擬建框架橋與漳龍鐵路平面交叉關(guān)系具體見圖1。

圖1 擬建框架橋與漳龍鐵路平面交叉關(guān)系Fig. 1 Plane crossing relationship between the proposed frame bridge and Zhanglong railway

2.2 智慧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)

框架橋下穿智慧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)是基于BIM技術(shù)下的管理平臺(tái)，該平臺(tái)能存儲(chǔ)框架橋施工期內(nèi)的所有信息。通過(guò)構(gòu)建BIM模型，實(shí)現(xiàn)了覆蓋工程全建設(shè)周期的信息共享和管理的一體化監(jiān)測(cè)。

基于BIM技術(shù)框架橋下穿智慧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)用3D模型技術(shù)(BIM模型)、采用先進(jìn)的ASP.NET MVC4架構(gòu)，利用全天候自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和云端大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，使用人工智能數(shù)據(jù)處理和分析評(píng)估技術(shù)等，同時(shí)配套大屏幕、視頻監(jiān)控等硬件設(shè)施和相關(guān)配套的多平臺(tái)(手機(jī)APP、網(wǎng)頁(yè)端、PC端)軟件設(shè)施，構(gòu)建了在BIM技術(shù)上的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息共享解決方案，該平臺(tái)的基本架構(gòu)如圖2、 3。

圖2 框架橋下穿智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)架構(gòu)Fig. 2 Framework of intelligent monitoring platform under frame bridge

圖3 框架橋下穿智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)硬件組織架構(gòu)Fig. 3 Hardware organization chart of intelligent monitoring platform under frame bridge

3 智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)的構(gòu)建

3.1 智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)實(shí)施方案

框架橋下穿智慧監(jiān)測(cè)系統(tǒng)BIM技術(shù)能融合框架橋下穿施工期的眾多信息。其中最關(guān)鍵、最主要的方面是：對(duì)框架橋下穿既有線路監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的收集、處理、分析評(píng)估和預(yù)警決策。

3.1.1 BIM模型建立

利用Revit等建模軟件構(gòu)建出包括既有線路結(jié)構(gòu)、框架橋和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的BIM模型，如圖4。既有線路結(jié)構(gòu)和框架橋結(jié)構(gòu)的BIM模型必須是按照設(shè)計(jì)信息、施工信息所建造的BIM模型，反映真實(shí)的鐵路基結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)。

圖4 BIM模型Fig. 4 BIM model

3.1.2 視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)建立

框架橋頂進(jìn)施工對(duì)既有線路具有破壞性，不僅現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員需要了解現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)的施工情況，鐵路管理單位也需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況進(jìn)行監(jiān)督、監(jiān)管；故現(xiàn)場(chǎng)視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)是必不可少的。同時(shí)，在頂進(jìn)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的觀測(cè)也可通過(guò)視頻安全采集系統(tǒng)進(jìn)行觀測(cè)，能有效確保施工安全。

視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備需在BIM模型中一一對(duì)應(yīng)，用戶點(diǎn)擊相應(yīng)監(jiān)控部位能直接查看對(duì)應(yīng)探頭所拍攝畫面。遠(yuǎn)程視頻安全采集監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)攝像頭對(duì)工地、施工情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，是監(jiān)測(cè)工作重要補(bǔ)充。

3.1.3 自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建立

針對(duì)框架橋頂進(jìn)的特殊風(fēng)險(xiǎn)源分析，確定所監(jiān)測(cè)內(nèi)容。監(jiān)測(cè)內(nèi)容及監(jiān)測(cè)儀器見表1。

表1 框架橋頂進(jìn)施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容及所需儀器Table 1 Monitoring contents and instruments required for jacking construction of frame bridge

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模型主要包括：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)參數(shù)、傳感器位置、采購(gòu)信息、維護(hù)信息等；傳感器主要包括：雙軸傾斜儀、位移計(jì)、靜力水準(zhǔn)儀、激光水準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)、溫度計(jì)、GPS+BDS和攝像機(jī)等。這些監(jiān)測(cè)設(shè)備和所構(gòu)建的BIM模型一一對(duì)應(yīng)綁定，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可正確、真實(shí)的在對(duì)應(yīng)模型位置顯示。監(jiān)測(cè)信息通過(guò)智能采集基站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)平臺(tái)中去，通過(guò)綜合預(yù)警系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成表格和折線圖，實(shí)現(xiàn)全天候、全時(shí)間段自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理。用戶可在BIM模型中實(shí)時(shí)查看對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)可視化顯示。

3.1.4 綜合預(yù)警系統(tǒng)建立

綜合預(yù)警系統(tǒng)包括統(tǒng)計(jì)分析模塊和綜合預(yù)警模塊。

1)統(tǒng)計(jì)分析模塊

統(tǒng)計(jì)分析模塊的功能是對(duì)監(jiān)測(cè)儀器工作狀態(tài)進(jìn)行分析處理及對(duì)采集傳輸回的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。主要作用是自動(dòng)生成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表格和折線圖。同時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)在BIM模型上依靠參數(shù)化控制，以不同圖形、顏色實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化、可視化表達(dá)。管理人員通過(guò)各顯示模式就可知道當(dāng)前構(gòu)件所處的工作狀態(tài)。統(tǒng)計(jì)分析模塊監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線某段時(shí)間內(nèi)的波動(dòng)若出現(xiàn)異常，則會(huì)被放入綜合預(yù)警模塊中。

2)綜合預(yù)警模塊

綜合預(yù)警模塊的功能是將異常數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)置的預(yù)警值進(jìn)行比較，并在BIM模型中通過(guò)不同模型圖形或顏色進(jìn)行顯示。若監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)介于最小閥值與預(yù)警值之間，說(shuō)明監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正常，則在監(jiān)測(cè)儀器的BIM模型顯示為綠色；若監(jiān)測(cè)BIM模型儀器模型顯示為黃色，表明此刻此處達(dá)到預(yù)警值，若要保證施工正常運(yùn)行則要立刻采取措施，避免出現(xiàn)安全事故；若監(jiān)測(cè)儀器模型顯示為紅色，表明所采集的數(shù)據(jù)大于設(shè)定的報(bào)警值數(shù)據(jù)，則智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)會(huì)向預(yù)設(shè)手機(jī)號(hào)碼發(fā)送報(bào)警短信，及時(shí)通知相應(yīng)的管理人員，此刻管理人員可精準(zhǔn)定位故障發(fā)生位置，采取對(duì)應(yīng)措施進(jìn)行搶救性修補(bǔ)，同時(shí)查明原因，采取糾偏預(yù)案。其流程見圖5。

圖5 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)警流程Fig. 5 Monitoring data alarm process

3.1.5 用戶界面系統(tǒng)建立

用戶界面系統(tǒng)主要包括PC端、手機(jī)端和網(wǎng)頁(yè)端。同時(shí)包括報(bào)表生成管理模塊、數(shù)據(jù)顯示與維護(hù)模塊和交互式錄入與查詢模塊。用戶界面系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入、顯示和管理，自動(dòng)化生成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)圖表，根據(jù)上傳模板生成監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)、周報(bào)和月報(bào)，大大減輕了在此項(xiàng)目上的投入的人力及精力；同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋，實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)時(shí)數(shù)據(jù)處理出現(xiàn)錯(cuò)誤等問(wèn)題，為項(xiàng)目施工安全提供了可靠信息。其軟件界面示意見圖6。

圖6 軟件界面Fig. 6 Software interface

3.2 BIM技術(shù)實(shí)時(shí)評(píng)估預(yù)警及智慧決策

框架橋下穿智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)最終目的是利用所采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、處理，從而進(jìn)行智能預(yù)警，幫助人們進(jìn)行決策，如圖7。

圖7 框架橋下穿智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)綜合預(yù)警系統(tǒng)Fig. 7 Comprehensive early warning system of intelligent monitoring platform under frame bridge

監(jiān)測(cè)平臺(tái)可結(jié)合BIM模型和有限元分析模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)的力學(xué)分析，發(fā)揮BIM技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所不具備的實(shí)時(shí)理論分析能力。同時(shí)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生部位并儲(chǔ)存相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，提供合理的應(yīng)急措施。

利用BIM技術(shù)模擬施工的特點(diǎn)，當(dāng)箱涵頂進(jìn)時(shí)出現(xiàn)路基邊坡坍塌、框架橋偏移、鋼軌偏移等不利因素時(shí)，通過(guò)BIM能進(jìn)行模擬管理者采取的措施，可迅速準(zhǔn)確判斷該措施治理效果，進(jìn)一步確保工程順利推進(jìn)。

3.2.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

BIM具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性、可預(yù)測(cè)性和可控制性等特點(diǎn)[13]。在施工前的準(zhǔn)備階段，利用BIM模擬技術(shù)，可使工程參與各方提前對(duì)施工過(guò)程中的重、難點(diǎn)進(jìn)行模擬和演練，能掌握施工過(guò)程中的各項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)，有利于做好對(duì)工程各質(zhì)量控制點(diǎn)的嚴(yán)格把控，實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工的安全評(píng)估。

3.2.2 智慧預(yù)警

1)通過(guò)有限元計(jì)算預(yù)測(cè)

通過(guò)有限元軟件進(jìn)行前期數(shù)值計(jì)算，可在一定范圍內(nèi)對(duì)水平位移和沉降值有大致了解。通過(guò)監(jiān)測(cè)重點(diǎn)部位，同時(shí)對(duì)計(jì)算結(jié)果較大的位置進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)能及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。其中：監(jiān)測(cè)平臺(tái)可結(jié)合BIM模型和有限元分析模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)有限元計(jì)算分析，發(fā)揮BIM技術(shù)下監(jiān)測(cè)平臺(tái)相對(duì)于傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)所具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

2)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)

對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)是一個(gè)復(fù)雜的非線性回歸問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)因現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況、人為觀測(cè)等原因會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)離析，若想要得到準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，則需要對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理，這是一種常用的、有效的數(shù)據(jù)處理方法。

采用Origin軟件對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到變形值隨時(shí)間變化曲線。選用合理的非線性函數(shù)模型，使R平方(相關(guān)系數(shù))與殘差平方和并判定擬合結(jié)果：R平方越接近1代表擬合效果越好；殘差平方和越小代表擬合效果越好，從而確定最優(yōu)回歸函數(shù)。針對(duì)路基沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，擬合結(jié)果見表2，擬合曲線見圖8。通過(guò)擬合函數(shù)可對(duì)之后的變形趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，同時(shí)該數(shù)據(jù)隨著檢測(cè)情況變動(dòng)也是不斷更新的。當(dāng)未來(lái)變形趨勢(shì)有異常時(shí)(出現(xiàn)大變形等)，會(huì)及時(shí)向技術(shù)人員進(jìn)行預(yù)警。其軟件界面見圖9。

表2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)擬合結(jié)果Table 2 Fitting results of monitoring data

圖8 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)擬合曲線Fig. 8 The monitoring data fitting curve

圖9 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)界面Fig. 9 The monitoring data interface

3.2.3 預(yù)警信息

1)天氣信息通過(guò)與氣象網(wǎng)站對(duì)接，獲取工程所在地的天氣情況。當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，如：雷雨，大風(fēng)等，系統(tǒng)則會(huì)通過(guò)短信等形式及時(shí)通知管理人員。

2)列車臨近預(yù)警。當(dāng)列車臨近施工地點(diǎn)時(shí)，預(yù)警系統(tǒng)根據(jù)袖珍式列車接近預(yù)警器信息，將列車通過(guò)信息顯示在工地大屏上，同時(shí)提醒施工人員進(jìn)行防護(hù)。

3)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)警。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)警是監(jiān)測(cè)平臺(tái)的核心，該平臺(tái)將監(jiān)測(cè)設(shè)備和BIM模型一對(duì)一綁定，當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)可快速定位異常部位，便于快速應(yīng)急決策。根據(jù)實(shí)際工程特點(diǎn)，管理人員設(shè)置好不同監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的預(yù)警和報(bào)警值，系統(tǒng)則可確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，將不同狀態(tài)對(duì)應(yīng)到BIM模型中相應(yīng)部位。3種顏色代表3種情況：綠色為安全；橙色為預(yù)警；紅色為危險(xiǎn)。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)警可使項(xiàng)目參建方能一目了然地了解各個(gè)部位的工作狀態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)情況，做好風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。監(jiān)測(cè)儀器采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一旦有異常，則監(jiān)測(cè)平臺(tái)會(huì)向管理人員發(fā)送報(bào)警信息。

3.2.4 管理與決策

BIM平臺(tái)基于真實(shí)模型信息及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)挖掘和識(shí)別分析。一個(gè)完整的BIM監(jiān)測(cè)平臺(tái)數(shù)據(jù)信息不僅是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，還包括其他的施工信息。故對(duì)海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、處理、擬合，提取關(guān)鍵有效信息是非常必要的?；陉P(guān)鍵實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息可進(jìn)行動(dòng)態(tài)安全評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)評(píng)估，尤其是針對(duì)特定風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別及響應(yīng)分析。

基于監(jiān)測(cè)平臺(tái)的開放性，參與工程各方均可使用，這樣避免了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造假等問(wèn)題發(fā)生；依靠自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備為主，人工復(fù)測(cè)為輔的監(jiān)測(cè)手段可確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和可靠，便于參建各方對(duì)工程的管理。

基于BIM技術(shù)的框架橋下穿既有鐵路智慧監(jiān)測(cè)平臺(tái)可存儲(chǔ)施工開始時(shí)的決策信息，包括：施工方案、日常決策和應(yīng)急預(yù)案等。利用上傳模板自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)、月報(bào)，可大大減輕參建各方的內(nèi)業(yè)整理工作。監(jiān)測(cè)平臺(tái)能自動(dòng)記錄發(fā)生預(yù)警的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、發(fā)生部位、發(fā)生時(shí)間等信息，實(shí)現(xiàn)了同平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)瀏覽、計(jì)算分析及快速預(yù)警。

4 結(jié) 論

考慮到傳統(tǒng)框架橋頂進(jìn)施工監(jiān)測(cè)管理仍停留在紙質(zhì)文件管理模式下，無(wú)法讓參與施工各方人員有效、快速地掌握框架橋下穿既有鐵路工程中各結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀態(tài)，筆者結(jié)合BIM技術(shù)，建立了基于BIM技術(shù)的監(jiān)測(cè)平臺(tái)，得出如下結(jié)論：

1)以基于BIM技術(shù)的框架橋下穿監(jiān)測(cè)平臺(tái)，通過(guò)3D模型將監(jiān)測(cè)儀器布置信息直觀簡(jiǎn)潔信息化，通過(guò)BIM模型中各個(gè)結(jié)構(gòu)真實(shí)屬性設(shè)置和與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合，能很好地展示路基的變形情況、框架橋的頂進(jìn)情況及加固結(jié)構(gòu)D型梁的工作情況等結(jié)構(gòu)狀態(tài)；

2)基于BIM技術(shù)的框架橋下穿監(jiān)測(cè)平臺(tái)多模塊設(shè)立，實(shí)現(xiàn)了預(yù)警信息及時(shí)傳達(dá)，便于管理人員快速確定問(wèn)題發(fā)生部位，便于管理人員快速確定應(yīng)急決策；

3)監(jiān)測(cè)平臺(tái)的建立實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息共享，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)化、圖標(biāo)化顯示；由于其多方實(shí)時(shí)參與及依靠自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)設(shè)備為主、人工復(fù)測(cè)為輔的監(jiān)測(cè)手段，確保了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性，使施工單位依靠監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確調(diào)整施工方案，保證框架橋下穿既有鐵路施工安全；

4)結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行有限元計(jì)算，對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性回歸分析擬合，預(yù)測(cè)變形趨勢(shì)，保障框架橋下穿施工時(shí)既有線路的運(yùn)營(yíng)安全。