近些年來，我國現代化建設持續深入，基礎設施建設的力度也在不斷加強。橋梁施工是交通基礎設施建設的重要內容之一，在交通運輸行業中發揮著十分重要的作用。

隨著科學技術的發展，人類社會進入了數字化時代。如今，數字化發展迅猛，已然成為了各行各業的熱詞。在國民經濟中發揮著重要作用的交通運輸行業，從建設管理到裝備產品，都打上了智能化、數字化的標簽。BIM作為一種建筑信息化新型技術，以一個貫穿生命周期的通用數據格式，創建、收集關于設施的信息，具有可視化、參數化、一體化、仿真性、協調性、可出圖性等特性，在工程的設計、施工及運維過程中得到了推廣和應用。

BIM以建筑工程項目的各項相關信息作為模型的基礎，建立建筑模型，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率。將BIM技術應用于建筑工程設計、建造、管理，能夠顯著提高工程建造效率，大量減少風險。

目前，我國橋梁工程BIM 技術尚處于起步階段，缺乏系統的研發技術。為此，研發基于BIM技術的用于大跨度鋼混組合梁斜拉橋是施工監控的數字橋梁施工管理平臺，具有重要的理論意義和工程應用價值。

大溪河特大橋為安康至來鳳國家高速公路奉節至巫山段上的關鍵控制性工程，跨越長江支流大溪河，奉節岸位于奉節縣鶴峰鎮三義村李家屋場，巫山岸位于巫山縣大溪鎮平臺村堰增灣。主橋為雙塔雙索面組合梁斜拉橋，主梁采用工字型鋼-混組合梁，鉆石形橋塔（承臺群樁基礎),輔助墩與交界墩采用花瓶墩群樁基礎。引橋上部結構采用預應力混凝土T梁。下構橋墩采用空心墩、柱式墩,橋臺采用重力式橋臺均配樁基礎。

高墩大跨度鋼混組合梁斜拉橋的施工監控，與常規的預應力混凝土梁斜拉橋施工監控相比，兩者間存在許多的類似點，但前者在施工監控中有許多不同的特點，歸納起來包括如下幾點：

斜拉橋在施工過程中誤差的產生因素很多，主要可以分為計算誤差、測量誤差、施工操作誤差等幾大類。對于組合梁，還存在制造和安裝的施工狀態誤差。對此類誤差的產生及誤差影響的調整是施工監控分析的重點。

對于組合梁斜拉橋，施工誤差的產生原因是多樣的，相對應的施工監控時的控制目標也呈現多樣性特點。主要的控制目標包括：線形類目標、內力類目標、安裝類目標、施工類目標等。上述控制目標存在著相互影響、相互制約的關系，在控制時也必須有重點地加以區分對待。

組合梁斜拉橋主梁施工中，與混凝土斜拉橋的立模標高相比，組合梁的拼裝不能像混凝土梁段澆筑那樣實現主梁梁段連接處無應力轉角和懸臂端標高的較大調整。特別是轉角誤差對標高誤差具有很大的累積性影響效應，因此，其線形控制較混凝土主梁斜拉橋的線形控制操作難度大。

在施工中存在著環境溫度、構件溫度場分布狀況差異等因素，對施工過程和施工計算分析的顯著影響，對關鍵施工工序施工時間進行限制，也是控制溫度效應對施工精度影響幅度的常用手段。主跨合龍階段必須進行連續的溫度觀測和梁長測定，才能確定合理的合龍時機和恰當的合龍段梁長。

本橋橋位區域氣候變化較大，對于監控的測量測試，尤其是幾何線形的測量影響尤為明顯。通常無風條件下，隨著斜拉橋懸拼的伸長，主梁端頭高程測試時，通過儀器能觀測到明顯的跳動情況，環境稍有變化，這種跳動將明顯加劇，這就要求監控測試時，測試人員應精細測試，并且由具有豐富測量經驗的技術人員擔當測試工作。對于幾何測試的基準點，應定期進行復測，在各監測工況，由施工單位和監控單位分別對需采集的數據進行收集，并及時核對，避免測試錯誤或較大的測試誤差。

根據交通運輸部科技示范工程“三峽庫區奉建高速公路安全智能建造科技示范工程——大型纜索橋梁建設-運營期智能監測與控制技術示范應用”要求，針對大溪河特大橋開展建設-運營期智能監測與控制技術示范應用，建立綜合考慮橋梁施工監控-荷載試驗-健康監測一體化的大溪河特大橋數字橋梁管理平臺，實現橋梁施工監控量測智能化、成橋荷載試驗與運營期健康監測增量及全量數據的在線監測，保證施工監控量測與運營期健康監測的數據連續性，達到提升橋梁工程品質、保障橋梁施工與運營安全的目的。

能夠基于大溪河BIM模型以及三維平臺，實現大溪河的虛擬展示，實現三維場景漫游、信息展示、監測數據展示、量測等功能。

三維全景

以BIM模型和圖表結合的方式對項目涉及的管理專題進行展示：今日天氣、自動監測、手工監測、環境監測、爬模監測等,并展示系統的各類報警和預警信息。點擊每類數據可進行數據穿透。

集成監控頁面

橋梁監測專題可以實現對橋梁專題監控數據集成，主要監測內容包括主梁應力、主梁線性、主塔偏位、主塔應力以及斜拉索應力等，并能夠展示和控制用于橋梁施工監測的球機監控攝像頭。

橋梁監測

能夠展示傳感器以及攝像頭位置,并對接監控設備實時、歷史監測數據。

爬模監測專題可以實時查看爬模設備當前位置，并與橋梁模型一起展示爬模施工進展，并能集成爬模應力監測、位移監測成果數據、爬模上的攝像頭視頻信號。

 爬模監測

纜索吊裝監測專題可以對纜索吊裝相關的監測數據進行集成展示，監測內容包括：塔偏監測、錨碇變形、主纜應力以及視頻監控。

塔式起重機監測專題可以集成橋梁和塔式起重機模型，對塔式起重機相關的監測數據進行集成展示，監測內容包括：碰撞預警、起重量以及視頻監控。

塔吊監測

升降機監測專題可以集成橋梁和升降機模型，對升降機相關的監測數據進行集成展示，監測內容包括：升降機的高度、門限位、升降狀態、是否超載以及視頻監控等。

升降機監測

提供良好的人機交互界面，便于使用者操作，主要含環境主題、變形主題、應力主題、受力主題等數據的管理、分析，具有以下功能：

能夠對硬件系統進行遠程控制。綜合管理系統結合智能儀器，可遠程調整測試參數，避免傳統儀器以及系統因為進行參數改變而必須進入現場的問題。

數據顯示功能。可以顯示實時監控的數據，也可將歷史數據調出進行顯示。

數據分析功能。主要對數據進行各類分析處理，主要有：數據的統計分析、結構參數識別、結構的安全評估等功能。

數據分析

自動報表功能。可根據系統自動或者人工分析的結果，自由選擇自動生成各類型報表。

工作簡報

綜合評估與控制。狀態識別與評估子系統應實現對監測數據的細化統計和分析，并通過有限元模型加載了解橋梁狀態的變化規律。通過選定的評價對象或評價指標，根據設定的評價指標體系及評價標準，對橋梁施工進行精細化控制。

可進行結構安全狀況的預報警。當判斷出結構存在安全隱患時，系統進行預報警，報警可通過實時界面提示、報表、電子郵件和短信形式進行。

為橋梁施工建設提供工程管理功能，主要是組織機構管理、人員管理、指令單管理、聯絡單管理等功能。負責橋梁施工監控信息在辦公管理中流轉，實現協同辦公工程管理自動化，優化現有的管理組織結構，調整管理體制，在提高效率的基礎上，增加協同辦公管理能力，強化決策的一致性，最后實現提高決策效能的目的。

以5G通信、云計算、大數據、物聯網、智能控制為基礎核心技術，針對大溪河特大橋長期性能演變與建設、運營安全問題，建成綜合考慮橋梁施工監控-成橋荷載試驗-運營期健康監測一體化的大溪河特大橋數字橋梁管理平臺，無縫銜接橋梁建管養運全過程，在線感知、監測、識別、評定和實時預警橋梁荷載與環境作用、結構響應、結構性能、結構狀態與安全水平。

在橋梁建設期間埋設長壽命免維護智能傳感器，避免后期布設損傷橋梁結構。對溫度、濕度、風場等環境參數、汽車、輪船撞擊、地震等荷載作用、鋼結構與混凝土應力及裂縫、主梁變形、主纜及橋面線形、纜索索力、塔柱偏位、基礎沉降等結構力學響應，以及振型、阻尼等動力特性參數的瞬時增量和累積全量進行實時監測。為掌握橋梁長期性能演變規律提供完善的結構響應原始數據，采用5G通信無線傳輸存儲數據、圖像與視頻，結合物聯網技術在BIM綜合管理平臺上實現橋梁安全評估與實時預警。對災害全程記錄并及時響應、快速生成分析報告，可顯著提升大型纜索橋梁建造質量和營運管理水平，提高橋梁承載能力評估與安全預警的科學性，有效提升橋梁工程品質、保障施工與運營安全。