黃 鑫 于占江 楊偉光 袁沫海

內蒙古經烏高速公路管理有限責任公司 內蒙古 赤峰 024000

1 背景介紹

1.1 西拉沐淪大橋的基本情況

內蒙古赤峰市克什克騰旗境內的西拉沐淪特大橋是烏高速公路的重要控制性工程，全橋長2064米。主橋為128+5×240+128米六塔七跨預應力混凝土矮塔斜拉橋。該橋位于風積沙峽谷地區(qū)，是全球首座在此區(qū)域建設的橋梁。此外，該橋也是全球跨徑最大、PC梁多矮塔斜拉橋最高的橋梁之一[1]。

1.2 BIM技術的應用價值

BIM（Building Information Modeling）技術是一種建筑信息模型技術。近年來，BIM技術在縮短設計和施工周期、降低成本、提高設計和施工水平和質量等方面的促進作用，已成為土木行業(yè)的共識，道路交通項目上的BIM技術應用也日益廣泛。BIM技術在設計、施工、運營和維護中都具有很大的應用價值[2]。

2 BIM技術的基本原理

2.1 BIM技術在橋梁工程中的應用

BIM技術在橋梁工程中的應用可以幫助工程師和設計師更加直觀地了解橋梁與邊界條件的關系以及施工過程中的安全控制等方面的問題。借助BIM技術，工程師和設計師可以更準確地計劃、便于合作和完成橋梁建設項目。

1.橋梁設計信息協同與復核

BIM技術使橋梁建設過程變得更為直觀、高效、可行。橋梁設計師利用BIM技術輔助設計，搭建BIM模型后，不同專業(yè)的設計成果集成整合在同一可視化環(huán)境中，通過虛擬瀏覽及碰撞檢查等手段，可在項目施工開始前及時發(fā)現設計圖紙中的“錯、漏、碰、缺”，并反饋給設計方予以解決，大大避免由于設計缺陷導致的施工進度延誤，保障設計質量。

2.橋梁施工的規(guī)劃性和針對性

BIM技術可以幫助工程師在橋梁施工過程中對現有的資源、施工流程和特定的建筑條件進行更好的管理和規(guī)劃。以本項目施工周期緊張，部分工程作業(yè)面復雜。利用BIM技術可進行關鍵工序和復雜方案的施工模擬，實現虛擬建造，提前發(fā)現并規(guī)避施工過程中的風險，對施工作業(yè)人員進行可視化交底，從而提高施工效率和安全性，更好地保證施工質量[3]。

2.2 BIM技術在橋梁工程管理中的基本原理

BIM技術可以在設計、建造和維護等各個方面中發(fā)揮作用，為橋梁管理帶來了巨大的變化。在橋梁管理中，BIM技術的基本原理包括信息數字化管理、協同管理和監(jiān)控控制等方面。

1.信息數字化管理

橋梁管理的基本需要是將所有的信息數字化，以便更精確地計劃和管理建造、操作和維護的所有過程。采用BIM技術進行管理，可以使設計師、工程師和管理層之間更好地協調，以提高效率、防止錯誤，并優(yōu)化設計和管理過程。

2.協同管理

本項目參與方眾多，基于統(tǒng)一的BIM信息協同管理平臺可方便地進行信息共享和工作協同，保證信息傳遞的完整性與及時性，實現信息資源高度共享，極大克服了“信息孤島”的弊端，有效避免傳統(tǒng)項目各單位、各部門之間溝通不暢、信息反饋慢等問題，有助于減少相互推諉，縮短決策周期，最終實現項目管理的規(guī)范化和精細化。

3.監(jiān)控控制

BIM技術可以幫助管理團隊在橋梁建設的每個階段實現更好的監(jiān)控和控制。在建設過程中，BIM技術在測量、監(jiān)控和控制方面的應用，可以幫助工程師和施工員更好地理解建設過程的細節(jié)，并為建設過程中的調整和決策提供數據支持。同時，BIM技術還可以在橋梁維護期間發(fā)揮作用，為系統(tǒng)監(jiān)控和維護提供支持[4]。

3 基于BIM技術的西拉沐淪大橋應用管理

3.1 資源和信息管理[5]

西拉沐淪大橋BIM信息化管理系統(tǒng)文檔管理有首頁和資料瀏覽兩個子模塊。

在首頁，管理者可以對工程過程中各種記錄文件進行歸納管理，包括圖紙、工藝視頻、安全問題、會議中心和質量問題等相關文檔。通過日常的不斷積累和豐富，形成文檔與數據間的強關聯關系，并最終形成整體竣工文檔。

3.2 進度管理

基于BIM的施工進度管理模塊以項目的WBS工作分解管理為依據[6]，為用戶提供工程進度計劃編制、進度模擬演示、實際進度管理、進度預警、進度報表等一系列業(yè)務管理功能。通過確定、調整合理的工作排序和工作周期，進度管理可以在滿足項目時間要求的情況下，使資源配置和費用支出達到最佳狀態(tài)。進度管理有日進度、進度對比和產值分析三個子模塊。

1.日進度

日進度展示了日進度數統(tǒng)計、WBS統(tǒng)計和上報人統(tǒng)計三個統(tǒng)計圖。

在時間段篩選框可以選擇固定時間段，也可以通過日歷選擇隨意的時間段，所有統(tǒng)計圖會有相應變化。并且能夠顯示項目事件詳情。

圖1 “日進度”界面

2.進度對比

進度對比頁面分模型、進度模擬和構件屬性、施工進度信息等三個部分。

點擊模型中的構件能夠查看其屬性、施工進度等信息。

進度模擬可以像看視頻一樣查看模型施工進度?；瑒酉路降臅r間進度模型會展示相應時間的施工進度。

圖2 進度模擬界面

3.產值分析

產值分析頁面主要展示的是構件產值統(tǒng)計圖、剩余工作量統(tǒng)計圖。

在時間段篩選框可以選擇固定時間段，也可以通過日歷選擇隨意的時間段，構件產值統(tǒng)計圖、剩余工作量統(tǒng)計圖都會有相應變化。

圖3 產值分析界面

3.3 質量管理

基于BIM的施工質量管理模塊以單元工程模型為載體，以工序為基本管理單元，利用BIM技術對施工現場的分部分項工程質量管理至每一道工序的輸入輸出，規(guī)范施工單位、監(jiān)理單位的施工管理過程，確保建設單位對工程質量的可視、可控。質量管理有工序交驗、工程報驗、監(jiān)理抽檢、中間交工和工作督辦等五個子模塊[7]。

工序交驗展示的是工序交驗的工序名稱、工序等級、自檢負責人、業(yè)務編號、記錄日期、工序開始日期、工序結束日期和項目經理、天氣、氣溫、備注等主要信息。

工程報驗展示的是工程報驗的報驗單編號、申請日期、駐地監(jiān)理工程師、開始樁號、結束樁號和記錄人、要求到場檢驗時間、項目經理等主要信息。

監(jiān)理抽檢展示的是監(jiān)理抽檢的報驗單編號、申請日期、駐地監(jiān)理工程師、開始樁號、結束樁號和記錄人、要求到場檢驗時間、項目經理等主要信息。

中間交工展示的是中間交工的報驗單編號、申請日期、駐地監(jiān)理工程師、開始樁號、結束樁號和記錄人、要求到場檢驗時間、項目經理等主要信息。

工作督辦展示的是工作督辦的檢查單號、檢查單位名稱、檢查類別、記錄人、復核人、檢查日期和復核日期、整改完成日期、實際完成日期等主要信息。

3.4 安全管理

基于BIM的工程安全管理系統(tǒng)，根據現場情況辨識危險源，并將危險源的范圍、危害程度、標識標牌、危險預案納入系統(tǒng)進行管理；結合專業(yè)的視頻監(jiān)控方案、人員管理方案等安全專項應用集成，打造全面化、標準化的安全管理環(huán)境。安全管理有現場安全報備、班前教育、安全巡查、分部分項檢查和工作督辦等五個子模塊[8]。

現場安全報備展示的是現場安全報備的記錄時間、安全報備等級、自檢負責人、業(yè)務編號、項目經理、施工負責人、駐地監(jiān)理工程師和天氣、氣溫、備注等主要信息。

班前教育展示的是班前教育的記錄人、記錄日期、工序名字、教育類型、教育時間和教育分類、備注等主要信息。

安全巡查展示的是安全巡查的巡查人、巡查時間、工序名稱、問題類別和巡查描述、整改人、整改編號、備注等主要信息。

分部分項檢查展示的是分部分項檢查的填報人、填報日期、核查人、核查單位和被檢單位負責人、符合率、符合項、備注等主要信息。

工作督辦展示的是工作督辦的檢查單號、檢查單位名稱、檢查類別、記錄人、復核人、檢查日期和復核日期、整改完成日期、實際完成日期等主要信息。

4 存在問題及解決方案

4.1 數據及信息管理問題及解決方案

西拉沐淪大橋建成后需要進行長期的管理和運營，這就需要橋梁管理者對橋梁的數據信息進行統(tǒng)一管理和共享，以便更好地實現橋梁的運營。由于橋梁的使用壽命較長，所以可能會存在數據變化、信息更新等問題。因此，需要建立一套完善的數據更新機制，將變化的數據及時更新到BIM模型中，從而保證BIM模型的數據的及時性和準確性。另外，還需要對更新的數據進行追蹤和記錄，以便后續(xù)的數據管理和使用。這樣一來，可以實現橋梁數據信息的實時追蹤、更新和管理，保證橋梁運營的高效和安全。

4.2 技術應用能力不足問題及解決方案

在實踐中，基于BIM技術的西拉沐淪大橋建設面臨著技術應用能力不足的問題。一方面，由于BIM技術在中國尚處于前期推廣和應用階段，因此，橋梁建設和運營方面的專業(yè)人才缺乏相應的技術背景和實踐經驗。另一方面，由于BIM技術的快速發(fā)展和更新，需要相關人員及時掌握新的技術和應用方法，以滿足橋梁建設、運營等方面的需求。

針對專業(yè)人員進行技術培訓和學習，加強技術人員的綜合素質和實踐能力，以提升他們對BIM技術的應用和掌握程度。其次，可以在軟件和系統(tǒng)方面進行技術升級和優(yōu)化，提高應用靈活性和實用性，減少技術人員對于復雜技術細節(jié)的依賴程度。同時，采用一系列推廣策略，向社會普及BIM技術的概念和應用價值，鼓勵更多的從業(yè)人員理解和使用BIM技術，提高技術人員的總體技能水平。這樣一來，可以從源頭上解決技術應用能力不足的問題，讓西拉沐淪大橋得到更完善的技術支持。

4.3 工程管理及維護要求的差異問題

西拉沐淪大橋建設需要進行工程管理和維護，但由于不同階段和不同人員對BIM模型的使用和理解程度不同，可能會造成管理和維護方面的差異問題。

對于施工人員以及后期維護管理工作人員實施BIM技術培訓，增加對BIM模型的理解和使用的能力，提高管理和維護水平，減少由于人為操作錯誤和信息不對稱造成的后續(xù)影響。采取全面的BIM數據相關管理方法，可以保證橋梁工程管理和維護的高效和嚴謹。

5 結束語

總結BIM技術在西拉沐淪大橋應用管理中的實踐經驗，BIM信息化管理系統(tǒng)在西拉沐淪大橋的應用管理上，主要體現在資源與信息、進度、質量與安全等方面，相比于傳統(tǒng)的信息化管理系統(tǒng)存在較大的優(yōu)勢。

完善對策和建議。為了進一步完善BIM技術在西拉沐淪大橋應用管理方面的作用，建可以考慮建立BIM技術標準和規(guī)范體系、推廣BIM技術應用知識和能力、借鑒國外的BIM技術應用經驗。這需要政府、企業(yè)、專家和行業(yè)協會等多方合作，進行緊密協調和互相支持，在技術、政策、管理和標準等方面不斷完善和創(chuàng)新。