对于IT人员来讲,不管模型多漂亮,当需要和所有信息挂接的时候,ID和标准是最重要的事情。这个编码标准是做什么用的呢?怎么和模型结合?来看一下基于目前的平台开展的相应工作。
设计阶段BIM应用
首先,它可以自动建模。这可能和正向设计不太一样,它可以根据路线数据,以及桥梁布置的情况,自动把整个桥梁尤其是常规桥梁迅速建立起来,从下部走高到上部的板梁柱。所有单元的划分是我们反复跟施工单位包括建设管理方进行碰撞。这个阶段如何划分,因为形象进度仪,计量支付过来都要进行绑定,对应模型建模的时候需要把对应的信息和编码标准集成,所有的模型都是通过后台程序自动生成出来的。
在目前最新的项目中,施工单位提出要求,包括桥梁的墩柱,需要用模型进行施工放样,所有的信息都可以用程序自动生成的模型。即便是隧道,也有对应的标准,可以通过程序自动建立。因为隧道比桥梁更简单,它的形式只有几种,不管是曲线的或者直线的,只要通过程序就可以自动把所有的模型以及对应的编码全部生成。
再包括钢桁架、锚杆、钢筋等所有的形式,还包括所有的螺栓,把这些程序录入进去即可自动生成。今天讲一下另类的BIM应用——BIM与抢险救灾。
BIM与应急抢险
四川是地质灾害高发的区域。2018年8月8日九寨沟发生地震,在地震的前两天,石大关发生了高位崩塌。
届时,第一时间派出航测队迅速进入灾区。之后8月8日九寨沟地震,整条线路的保通压力很大,官方也希望能够尽快把保通方案拿出来。确定采用哪种断面和哪种波形钢腹板后,接下来要尽快做的是把模型生成地形图,在地形图上布线。对于应急抢险的工程,时间是最重要的,所以直接在模型上进行线路布置,因为涉及预制安装的问题,所有的材料必须尽快定制,通过BIM建模可以测量出所需的波形钢管的长度。同时,带上VR眼镜可以非常真实清晰地看到灾况,包括山顶还需要大约倾几万方,可以直接从这样的模型测量。
另外,施工单位提出除顷方以外还要做主动网和被动网。做主动网所需的三维面积是多少,被动网设计在哪个台阶,每个台阶多长,非常直观的航测可以把整个方案布设清楚。另外当九寨沟地震发生之后,我们设计院的人员冲到一线调查现场的破坏情况,把所有的资料进行整合,拿到航测的高峰二号卫星影像,再通过我们的系统,便可了解是哪里受灾。包括现场调查的所有图片、工点调查的情况、灾前灾后的对比,都能够非常直观地从GIS系统中体现出来。所以,我们也非常自豪地成为全球首个参与到抗震救灾的BIM中心。
BIM与建设管理
前文提到的设计,实际上不是设计,更多的是怎么自动建模,以及应急抢险。接下来看一下建设管理平台。建设管理平台是目前投入精力最大的系统,希望通过建设管理系统倒逼正向设计的开发。因为在设计阶段,如果想使模型能够被利用,编码系统、模型拆分都必须要参考建设管理系统。
面对一百多公里、甚至几百公里的高速公路,建设管理系统最大的挑战是把数据融合在一起,数据量非常大,所以必须要依托GIS系统。
目前,笔者和团队在BIM 技术上做了一些尝试,开发一套建设管理平台,除了网页端还有移动端。这个平台可以做什么呢?第一,它是一个数据检索的平台,可以通过某一个结构物的名称直接定位。第二,它有测量功能,未来如果要进行放样时可以从里面提取一些数据。第三,是拆分到单元,不仅仅只是一个整体模型,所有的拆分是和施工单位、业主进行讨论得到的结果。按照这种拆分,把大量的施工管理信息进行挂接。同时移动端可以看模型,所有的数据均来自施工一线的数据填报。然后,移动端还可以进行质量控制与过程监管。选择某一个构件,通过GPS信号对自己的位置进行定位,定位之后选择对应的构件,像做选择题一样把所有工序检查的情况全部列出来后,再上传。如果没有网络,看不到模型,可以直接选择标签,回到办公室之后再选择后台上传。所有的信息都可以集成进来。同时,它也是一个征地拆迁系统,未来所有的信息都可以基于此进行挂接。
全线一百多公里的高速公路,所有的路基模型以及航测数据都集合在整个系统里面,可以通过桩号检索,也可以通过名称检索。未来的交付手段可能会发生比较大的改变,可能以后不会向业主施工单位移交图纸,看图纸可以调取对应的结构物,所有的图纸就出来了。相应的,比如像基础地质模型,可以清晰地看到每个钻孔是打在哪个位置的。从桥梁到隧道,隧道是按照施工要求,按照三米或者五米或者十米的阶段进行拆分,外衬和内衬是分开的,可以实时看到现场施工的情况,蓝色是已经施工完成,黄色是正在施工的,所有的数据来自一线施工人员通过自己的手机填报。
通过这些实时上传的数据,可以了解是哪个桥的哪个构筑物,它的定位是在哪里。如果上传数据的时候离工点距离超过一公里,那么可以自动上报,从“我的数据资料”切换“我的模型”,就可以非常清晰地了解所有信息,线上所有的影像也能够有效地记录下来。
目前,在市面上有大量非常成熟的平台,比如说管理系统计量支付,桥梁运营和桥梁检测,怎样和这部分成熟的平台对接呢?这是下一步正在做的基于数据平台的SDK,把接口开放出来,把编码系统开放出来,可以与所有其他平台无缝对接、集成,这是目前正在做的工作。
本文刊载 /《桥梁·BIM视界》杂志 2019年 第1期 总第8期
作者 / 朱明
作者单位 / 四川省交通运输厅交通勘察设计研究院、建筑信息模型(BIM)技术应用交通运输行业研发中心
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