在抗震救災中 我們用BIM與時間賽跑
設計階段BIM應用
首先,它可以自動建模。這可能和正向設計不太一樣,它可以根據路線數據,以及橋梁布置的情況,自動把整個橋梁尤其是常規橋梁迅速建立起來,從下部走高到上部的板梁柱。所有單元的劃分是我們反復跟施工單位包括建設管理方進行碰撞。這個階段如何劃分,因為形象進度儀,計量支付過來都要進行綁定,對應模型建模的時候需要把對應的信息和編碼標準集成,所有的模型都是通過后臺程序自動生成出來的。
在目前最新的項目中,施工單位提出要求,包括橋梁的墩柱,需要用模型進行施工放樣,所有的信息都可以用程序自動生成的模型。即便是隧道,也有對應的標準,可以通過程序自動建立。因為隧道比橋梁更簡單,它的形式只有幾種,不管是曲線的或者直線的,只要通過程序就可以自動把所有的模型以及對應的編碼全部生成。
再包括鋼桁架、錨桿、鋼筋等所有的形式,還包括所有的螺栓,把這些程序錄入進去即可自動生成。今天講一下另類的BIM應用——BIM與搶險救災。
BIM與應急搶險
四川是地質災害高發的區域。2018年8月8日九寨溝發生地震,在地震的前兩天,石大關發生了高位崩塌。
屆時,第一時間派出航測隊迅速進入災區。之后8月8日九寨溝地震,整條線路的保通壓力很大,官方也希望能夠盡快把保通方案拿出來。確定采用哪種斷面和哪種波形鋼腹板后,接下來要盡快做的是把模型生成地形圖,在地形圖上布線。對于應急搶險的工程,時間是最重要的,所以直接在模型上進行線路布置,因為涉及預制安裝的問題,所有的材料必須盡快定制,通過BIM建模可以測量出所需的波形鋼管的長度。同時,帶上VR眼鏡可以非常真實清晰地看到災況,包括山頂還需要大約傾幾萬方,可以直接從這樣的模型測量。
另外,施工單位提出除頃方以外還要做主動網和被動網。做主動網所需的三維面積是多少,被動網設計在哪個臺階,每個臺階多長,非常直觀的航測可以把整個方案布設清楚。另外當九寨溝地震發生之后,我們設計院的人員沖到一線調查現場的破壞情況,把所有的資料進行整合,拿到航測的高峰二號衛星影像,再通過我們的系統,便可了解是哪里受災。包括現場調查的所有圖片、工點調查的情況、災前災后的對比,都能夠非常直觀地從GIS系統中體現出來。所以,我們也非常自豪地成為全球首個參與到抗震救災的BIM中心。
BIM與建設管理
前文提到的設計,實際上不是設計,更多的是怎么自動建模,以及應急搶險。接下來看一下建設管理平臺。建設管理平臺是目前投入精力最大的系統,希望通過建設管理系統倒逼正向設計的開發。因為在設計階段,如果想使模型能夠被利用,編碼系統、模型拆分都必須要參考建設管理系統。
面對一百多公里、甚至幾百公里的高速公路,建設管理系統最大的挑戰是把數據融合在一起,數據量非常大,所以必須要依托GIS系統。
目前,筆者和團隊在BIM+技術上做了一些嘗試,開發一套建設管理平臺,除了網頁端還有移動端。這個平臺可以做什么呢?第一,它是一個數據檢索的平臺,可以通過某一個結構物的名稱直接定位。第二,它有測量功能,未來如果要進行放樣時可以從里面提取一些數據。第三,是拆分到單元,不僅僅只是一個整體模型,所有的拆分是和施工單位、業主進行討論得到的結果。按照這種拆分,把大量的施工管理信息進行掛接。同時移動端可以看模型,所有的數據均來自施工一線的數據填報。然后,移動端還可以進行質量控制與過程監管。選擇某一個構件,通過GPS信號對自己的位置進行定位,定位之后選擇對應的構件,像做選擇題一樣把所有工序檢查的情況全部列出來后,再上傳。如果沒有網絡,看不到模型,可以直接選擇標簽,回到辦公室之后再選擇后臺上傳。所有的信息都可以集成進來。同時,它也是一個征地拆遷系統,未來所有的信息都可以基于此進行掛接。
全線一百多公里的高速公路,所有的路基模型以及航測數據都集合在整個系統里面,可以通過樁號檢索,也可以通過名稱檢索。未來的交付手段可能會發生比較大的改變,可能以后不會向業主施工單位移交圖紙,看圖紙可以調取對應的結構物,所有的圖紙就出來了。相應的,比如像基礎地質模型,可以清晰地看到每個鉆孔是打在哪個位置的。從橋梁到隧道,隧道是按照施工要求,按照三米或者五米或者十米的階段進行拆分,外襯和內襯是分開的,可以實時看到現場施工的情況,藍色是已經施工完成,黃色是正在施工的,所有的數據來自一線施工人員通過自己的手機填報。
通過這些實時上傳的數據,可以了解是哪個橋的哪個構筑物,它的定位是在哪里。如果上傳數據的時候離工點距離超過一公里,那么可以自動上報,從“我的數據資料”切換“我的模型”,就可以非常清晰地了解所有信息,線上所有的影像也能夠有效地記錄下來。
目前,在市面上有大量非常成熟的平臺,比如說管理系統計量支付,橋梁運營和橋梁檢測,怎樣和這部分成熟的平臺對接呢?這是下一步正在做的基于數據平臺的SDK,把接口開放出來,把編碼系統開放出來,可以與所有其他平臺無縫對接、集成,這是目前正在做的工作。
本文刊載 /《橋梁·BIM視界》雜志
2019年 第1期 總第8期
作者 / 朱明
作者單位 / 四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院
建筑信息模型(BIM)技術應用交通運輸行業研發中心
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