BIM技术在桥梁工程运营阶段的应用研究

龙泳长

【摘 要】社会经济及科学技术的快速发展让建筑工程有了很大的发展空间，桥梁工程的数量与日俱增。跨江、跨河、跨海等相关工程日益增多的过程中，桥梁工程的运营就显得尤为重要，这种运营工作对桥梁工程的使用寿命有很大的影响，拥有完善的工程运营方案能够让工程整体得到最科学的管理。文章将对BIM技术在桥梁运营阶段的具体应用、桥梁工程运营中存在的问题及BIM技术本身进行解读和研究。

【关键词】BIM技术;桥梁工程;运营阶段;应用研究

【中图分类号】U442;U445.7【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）03-0069-03

BIM技术是一种比较科学的手段，目前在桥梁工程运营阶段应用这项技术是比较常见的。这项技术的应用可以让桥梁工程的发展有一个更加安全可靠的运营平台。BIM技术可以实现项目设计阶段的可视化展示，对施工图纸的设计效率也有一定的提升作用，同时都可以达到控制桥梁工程项目成本的目的。这项技术可以为桥梁工程的设计效率及生命周期等环节的应用和推广积累丰富的经验。

1 BIM技术的相关理论

1.1 基本概念

BIM技术就是建筑信息模型的简称，这种模型主要是以一种建筑工程项目的各种有关信息作为模型，在这样的基础上进行相关的模型设计。这种模型的实质是利用数字信息进行仿真处理，模仿出建筑物本身的建造程序，而且能让准确的信息得到拟定。与其他模型不同的是，BIM的信息是最完善的，而且关联的信息也是一直的，还能让建筑本身达到可视化、可调整、可模拟甚至是进一步优化。BIM技术是综合了相关的几何空间关系及专业建筑知识的一种综合性技术。

1.2 设计维度介绍

目前的BIM技术在建筑设计中主要需要资源、行为及支付3个维度，这3个维度的信息可以为企业本身的工程方案提供具体的方法，对建设的实践内容也应该进行设计。BIM技术也是一种信息数字化的应用，在设计、管理等方面可以让设计方案数字化并且模型化，这种模型对运营管理的效率提升有很大帮助，在很大程度上也控制了建筑工程施工运营等过程中的相关隐患。

2 桥梁工程的基本概述

桥梁工程本身属于建筑工程体系，结构设计、施工建造、运营管理及维修养护等环节都是重要的组成部分。这种工程在进行运营时就有了社会服务的职能，进行社会服务的过程中会有一些不安全的因素对桥梁职责的履行产生阻碍作用。自然因素及非自然因素都有，这种因素对桥梁交通运输来说是一种很大的隐患，会导致社会经济损失，而且对于桥梁工程的结构设计等都有影响。每个环节出现隐患都会对桥梁整体工程有影响，所以制订一整套科学的管理方案对于桥梁工程来说是必要的，可以为桥梁未来的安全、高效运营提供最优质的保障。

3 运营阶段存在的主要问题

3.1 运营前的安全问题

运营状况的好坏对桥梁结构设计及施工质量有很大的影响，我国近些年在桥梁工程施工阶段经常出现问题，很多都是因为施工方案的不完善，进而导致各种安全隐患甚至是安全事故，严重影响桥梁工程的基本运营效果。如果施工阶段出现了严重的纰漏会让桥梁后续的交通情况受到严重影响，社会经济效益及群众生命安全都会受到威胁。设计施工方案中出现缺陷是比较常见的，导致桥梁工程质量无法保证，统筹工作很关键，统筹工作也主要是在这个阶段展现作用。统筹工作如果做不好，就会出现运营前的安全问题，当前的工程项目在施工过程中远没有达到高标准的统筹要求。

3.2 安全评价体系不够完备

目前的桥梁工程运营应该对各个环节的信息进行管理与分类，桥梁安全评估也是不容忽视的一个重要环节，这个环节关系桥梁工程安全性及后续的维修养护工程。运营过程中，应该加强安全性能的评估准确度，从而实现快速高效地做好安全监管工作。很多安全隐患不能及时地发现是系统不够灵敏的表现之一。

3.3 工作人员管理效率不够高

运营阶段需要大量的工作人员，除了一些必要的机器操作外还需要大量的人工操作。但是很多工作人员都没有足够高的专业素养和技术素質，所以桥梁工程的管理阶段总是出现问题，信息的收集和管理及评估等方面都有可能被波及。人工管理效率低下可能出现信息处理不及时的问题，对桥梁运营的安全问题不能及时进行正确的处理容易造成无法挽回的经济损失，所以管理人员工作效率的提升是一个急需解决的问题。

3.4 信息管理系统不完备

桥梁工程的管理信息系统是运营阶段需要重点关注的环节，如果运营过程中没有一个比较完善可靠的系统对相关信息资料进行采集和整理，桥梁工程很难有安全保障。一个完整的桥梁工程是有海量信息需要整理的，这些信息应该进行分类、整理及存储等工作，所以信息管理系统应该更加完善。目前的系统及管理模式很难适应这种处理海量信息的模式，而且桥梁运营中的资料整理工作还不到位。

4 BIM技术具体的应用

4.1 利用BIM技术进行前期管理

BIM技术在运营前的几个环节可以实现更加科学的监管，桥梁工程在具体的建筑工程中需要对整体的方案进行把握，利用BIM技术可以在很大程度上对建筑工程进行全面的监管，而且具体的操作过程中也可以建立一个安全监管系统。这种操作可以让整体的桥梁工程施工阶段得到科学合理的监督，而且BIM技术还能对监管过程中出现的问题进行数字化处理，在数字化、信息化的展示中发现问题，有效地总结归纳之后可以让安全隐患及其他问题得到快速的解决。这种技术不仅可以提升建筑工程的质量，而且还能让施工技术人员有更加稳妥的安全保障。在建立相关监管系统的过程中，最重要的就是对桥梁工程的具体特点进行分析，按照要求建立一个更加全面的BIM安全监管系统，整体的监管体系如果过大，内部的设计也会更加复杂，所以建立整体的安全监管体系之前应该对工程建筑的环境进行深入考察，只有在这样的基础上才能有更加准确、完整的估算。安全问题本身也是和经济成本挂钩的，所以前期的运营一定要把握好，只有利用BIM技术进行具体监管，才能建立一个强大的安全监管体系，让后续的环节也能感受到这个完整体系的庇佑。BIM技术的具体应用如图1所示。

4.2 利用BIM技术进行安全评估及系统建设

评估系统在桥梁工程运营阶段的作用要充分重视，从而提升桥梁工程的使用寿命。完整高效的運营方案一定要和评估系统相互配合，利用数字化的效果可以分析出运营过程中存在的主要问题，有效的总结归纳和后续的维修养护也有很大的关联。高效地解决问题不仅可以提升桥梁工程运营阶段的安全系数，而且社会、经济效益也能有更高的贡献，也能减少桥梁使用中的安全隐患。

4.3 利用BIM技术提升工程运营阶段管理水平

BIM技术对现实中各种信息都可以转化成数字化的信息，利用这种自身的虚拟技术可以让数据库本身的技术得以重建，这样的技术在桥梁工程运营阶段是非常有必要的，而且在具体的管理过程中也有很大的作用。从工作人员的角度来看，桥梁工程质量各个方面的信息都是以一种数字化的方式呈现，更加便于其利用计算机技术进行分析，而且相应的工作强度可以在一定程度上得到降低。在桥梁工程运营过程中，利用BIM技术可以对整个桥梁工程进行检测，有助于工作人员及相关技术科研人员及时发现隐患并且及时、有效的处理。

4.4 利用BIM技术进行信息管理

BIM技术对于信息管理来说是很重要的技术，对于桥梁工程运营的信息可以给予科学合理的解决方式。传统的信息管理模式对目前桥梁工程的海量信息是很难进行处理的，所以整理信息资料工作很难开展下去，BIM技术的引进可以让桥梁工程运营过程中的信息管理工作和各项环节连接起来，让这些信息一致化、可视化，进而保证数据信息形成一个良好完备的模型。这种BIM技术可以让信息管理系统中出现的问题得到妥善解决。具体来讲，就是利用这项技术将传统系统中的弊端进行规避，然后利用数字化的特点将系统进行升级和优化，研发出一个具体的适合网络时代的新系统。该系统还可以按照不同的流程进行系统的监管操作，这对信息的处理及输出都有好处，可以提升其工作效率，让传统操作系统的缺点得到调整和改正。这种桥梁信息管理系统除了可以做到传统系统可以做到的任务，技术人员还可以根据具体的需要，对信息进行上传、修改及删除，这样能进一步保证桥梁工程运营信息的更新及调整。信息管理工作的效率可以在BIM技术的影响下得到提升，还能为桥梁工程运营人员提供更多时效性较强的信息。

5 BIM技术在桥梁工程运营阶段的其他应用

5.1 深化运营方案

传统的运营方案主要是通过运营管理部门相关工作人员的技术及经验的参考进行制订，这种形式比较单一且存在很多弊端，仅仅通过文本和图片的形式进行保存发送，没有结合桥梁项目的设计及施工中的具体信息，导致不能制订出符合桥梁本身情况的运营方案。在具体的运营过程中，管理人员也可能因为自身的经验不足或者专业技术不过关造成制订的方案不够合理，后续的管理也没有办法进行甚至造成更加严重的经济损失。BIM技术对运营方案进行优化的同时主要是对方案本身进行改进，同时还可以提升管理人员的素质。BIM技术的管理程序中会有设计阶段的桥梁模型，具体施工阶段的工艺及流程和相关的技术，这也意味着管理人员制订出来的运营方案会有一个更加强有力的依据。制订出方案之后，可以建立一个协同的工作平台，与设计及施工单位进行交流，优化桥梁工程项目的运营方案。优化运营方案可以提升运营期间管理人员的工作效率，还能确保桥梁在后续的使用过程中更加安全，而且科学的BIM技术还能避免反复修改方案及不恰当方案带来的事故，节省了时间成本和经济成本。

5.2 BIM技术对桥梁的能耗监测

当前，我国正处在快速发展时期，人们生活水平上升的同时依赖于各种行业发展，而各行各业的发展都是依赖资源进行的，所以能源消耗是比较严重的，建筑行业及交通行业都是比较明显的能耗产业。建筑行业中的能耗一般就是指建筑构件及材料的制造，桥梁的结构设计对建筑能耗的消耗也在不断攀升，但是幅度比较小。我国目前有一个节能减排的号召主题，所以在建设桥梁工程时应通过一些专业的技术对这种建筑能耗进行检测和控制。一些不合理的设计因素会造成工程施工返工现象频繁出现，这种情况浪费了大量的人力、财力、物力，而且建筑施工的工期也会不断延长，造成较大的时间成本及资源浪费。工程建筑已经被列入了具体的节能号召项目中，桥梁工程是一个重点针对的对象。主要的手段就是通过设备的引进提升能源的利用效率，以及建立科学的法律法规进行约束。专业的手段可以让能源管理工作变得更加科学。同时，对管理人员素质提出了比较高的要求，专业素质过硬才能在节省能源的基础上展开一系列的科学管理工作。专业的管理手段也要相应的技术进行配合，BIM技术对桥梁的能耗监测是比较专业的，可以让桥梁工程运营中的能耗大大降低，还可以将运行期间的所有设备能耗数据及相关信息全部完整准确地记录下来，通过相关的节能软件的监控和分析也能控制能源消耗的最低水平线，保证桥梁后续的运行是安全可靠的。而且，BIM技术还能和相关的网络技术相结合，将最后具体的能耗数据上传到相关安全评估的平台，专家和学者会根据具体显示的数据信息结合桥梁工程具体的需要对能耗的合理性进行专业的评估。这也是管理部门进行节能方案制订的主要依据，这样一系列的科学操作可以让桥梁能耗控制在最低，能耗成本也能降到最低。

6 结语

建筑行业的发展证明科学技术的不断突破，桥梁建筑工程的结构设计及施工环节都是非常重要的，但是建设之后的运营直接影响桥梁工程本身的使用寿命和日后维修养护情况。BIM技术引入到桥梁工程运营中可以让大家更加重视这类技术，而且桥梁运营方式也有了更加安全有效的模式。BIM技术在桥梁工程运营阶段的应用对建筑工程行业及BIM技术自身的发展都有十分积极的作用。

参 考 文 献

[1]汪丽萍.BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用研究[EB/OL].https：//doi.org/10.19301/j.cnki.zncs.20191113.

002，2019-11-29.

[2]赵生群.BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用[J].四川水泥，2019（8）：70.

[3]卢乃斌.BIM技术在桥梁工程施工阶段的应用研究[J].江西建材，2019（7）：176-177.

[4]徐会杰，王鑫.BIM技术在某桥梁工程设计阶段中的应用研究[J].四川水泥，2019（6）：98-99.