基于BIM 技术的桥梁病害监测与养护研究

罗忠宝 杨 健

（中邦山水规划设计有限公司，吉林 长春 130117）

桥梁的建设可以有效缓解城市交通的拥堵，要想促进桥梁建设稳定发展，提升其工程质量，就需要施工人员做好桥梁病害的防治和处理工作，做好桥梁的养护加固工作，延长其使用寿命。

1 BIM 技术

BIM 是信息化技术中的典型应用，标志着基础设施建筑领域大数据时代的到来，BIM 指的是依据建筑施工项目中的各项信息数据进行三维建模，对建筑结构的全寿命周期进行全方面的综合管理和协同操作，是对建筑施工项目物理特征及功能特性信息的数字化转换和可视化表达。

2 BIM 设计技术的特点分析

1） 模型信息具有完备性：BIM 技术可以详细描述工程中的逻辑关系，并采取3D 几何信息来分析工程结构，主要包括构件名称、工程逻辑关系、建筑材料及结构类型等。

2） 模型信息具有一致性：在信息模型中输入与建筑结构相关的同一项信息时，不需对其进行多次输入，信息模型可以实现对这些信息的自动演化和修改，同时也可以对二维图纸进行修改，为了保持工程图前后的信息一致，只需修改工程图中的一些标示。

3 桥梁常见的病害

3.1 基础的不均匀沉降

当桥梁地基受力出现不均匀的现象，有很大的概率会出现基础沉降现象。如果基础沉降状况不是很严重的时候，可以暂且不采取相应的措施，但是倘若基础沉降进一步演化发展比较严重时，必须对其采取系列措施从而降低该现象对桥梁结构造成的损害，尤其是桥梁结构的地基环境是软土的时候。因此在桥梁投入运行过程中，检测桥梁基础沉降工作极为必要，在检测过程中也要根据所出现的各种现象找到最为合适的对策。

3.2 墩台病害

作为桥梁基础与上部连接的重要因素，墩台能够传递来自桥梁上部的压力，以桥台部分为例，桥台主要是承担来自桥台周边土壤所带来的水平压力。正是由于桥墩，能够高效连接桥跨结构，因此是否对桥墩展开日常的监督与控制，对于桥梁的上下部分结构将产生极大的影响。因此，为尽可能的延长桥梁结构的使用寿命，必须对桥墩结构予以高度的重视，确保该结构具备足够的负载力，倘若桥墩负载力不够很可能将造成桥梁倾斜甚至引起桥梁结构的倒塌现象。因此在针对桥墩施工的过程中，必须重视其桥墩的成分，主要是以钢筋混泥土为主，在此基础上加上相应的砖石。简而言之，桥墩结构之所以会造成桥梁存在各种病害主要就是由于其承载能力存在问题，又或者是施工过程的后续阶段存在着不同程度的开裂现象。其中最为典型的病害，是由于钢筋外漏并存在着不同程度的腐蚀现象，长此以往将导致钢筋的变形或者不牢固，因此为避免减少该问题对桥梁造成的影响，应该及时进行排查，在该现象出现的初期及时对其进行修补，以免造成更大程度的影响。

3.3 桥梁裂缝

施工过程中，施工人员不具备专业技术能力或者建筑材料使用不规范等问题都会导致裂缝问题。如高温天气会使一些建筑材料的性能发生改变，导致桥梁结构密实度不够而产生裂缝；材料配比不准确，从而降低桥梁的荷载能力，使路面产生裂缝；桥梁建设完成后，长期承受过重的车辆行驶荷载，造成桥面磨损严重，也会导致裂缝病害的出现。

3.4 钢筋锈蚀

为保证桥梁建筑结构更加牢固，施工过程中普遍使用钢筋来稳定桥梁。如在施工中操作不规范，使钢筋长时间大面积与空气接触，造成钢筋生锈腐蚀，这样将影响到桥梁的荷载能力。钢筋锈蚀会造成其表层附着较多氧化物，当氧化物体积逐渐扩大，会使桥梁混凝土结构出现裂缝，进而严重影响到桥梁的使用安全性。

4 BIM 技术在桥梁施工中的应用

4.1 BIM 技术可以实现桥梁施工中的多角度协同应用

桥梁项目在施工过程中涉及到的参与方包括建筑单位、设计单位、施工单位、监理单位、材料供应商等，因此多方之间的沟通协调就容易效率低下，影响整体施工项目建设进度和费用。BIM 可以通过统一的建筑项目管理系统，甚至是大数据、云计算等新兴技术及网络的多方协作，及时整合各方信息和相关数据，达到多角度协同的作用，实现海量数据的高效归纳、分析和利用，提高工程量统计效率和准确性，进一步影响项目管理决策，为项目材料采购和备料提供依据，进而实现成本管理目标、进度管理目标及质量管理目标等。

4.2 BIM 技术可以降低桥梁施工中的安全隐患

BIM 技术在桥梁施工中可以通过仿真模拟其中的重点、难点工程实施过程，降低安全隐患。如在桥墩墩身施工中的模板吊装，高空作业时模板会有一定的自由摆动幅度，该幅度就是安全隐患区域，而通过BIM 技术的仿真模拟，可以确定该危险区域具体范围，进而调控原设计中的三角支架平台宽度，为工作人员的安全提供保障。再如在某大跨度钢管混凝土拱桥的施工过程中，对硬性的位置冲突现象进行检测，及时调整和变更设计方案，多次模拟直到结果合理可行，避免后期施工内的返工问题及工期进度延误问题，进而更好的实现设计者的设计意图。

5 结语

桥梁工程的投资规模都比较大，而且施工周期长，在施工过程中会出现许多因素影响到工程的施工质量。在进行道路桥梁施工管理中应用BIM 技术，可以用其信息技术和计算机技术收集道路桥梁施工的有关数据信息，并且通过建立的数据平台和虚拟模型进行施工管理，为管理人员提供真实可靠的数据参考。