韩易均
重庆海雕建筑工程有限公司 重庆 405400
摘要：在道桥施工管理中，一直存在着信息传递、管理、应用等问题。BIM作为一种成熟、普及的工程技术，可作为道桥施工的信息载体，将不同施工方和专业领域的各种数据进行串联、融合，实现信息的广泛应用和三维可视化表达等超出一般信息化管理效用。基于此，本文详细探讨了BIM在道桥施工中作为信息载体的应用。
关键词：BIM；道桥施工；信息管理
道桥交通基础设施是国民经济发展的基础及支撑，是社会可持续健康发展的重要保障。近年来，各地加强了以快速路为代表的道桥项目投资建设。道桥建设项目在施工中具有风险高、社会责任大等特点，对施工管理提出了较高要求。BIM技术的逐渐成熟，为包括道桥在内的各类建筑项目的管理提供了新的方法及途径。BIM是一种基于三维信息技术的三维信息模型，它集成了项目各阶段的相关信息，在工程设计、施工、管理、运营维护等过程中起着重要作用。借助BIM，工程管理业务在可视化状态下进行，提高了工程效率及质量，减少了设计、返工时间，控制了成本。
一、BIM的定义
BIM是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。
二、道桥施工信息特点
道桥工程作为城市基础设施的重要组成部分，一般呈水平线性分布。与一般工程相比，道桥施工中产生的数据信息一般呈现出以下特点。
1、动态性强。工程可分为子分部工程、分项工程和检验批等单元。施工中，每个检验批状态每天都会发生变化，如检验批开工、竣工及各个中间工序的验收等。
2、时空范围大。以快速路为代表的大型道桥工程施工周期往往长达数年，跨度可达数十公里。与住宅建设项目相比，不确定因素多，特别是长大线路工程，可能会分成数个标段，每个标段都会设置多个分项目部。
3、多源异构。道桥施工中，记录信息的媒介包括纸张、电子文档、照片、音视频、传感器等，具有典型的多源异构特征。这些信息的记录者与使用者不同，缺乏统一的数据结构，这无疑会给信息的管理及利用带来不便。
由此可见，在传统管理模式下，道桥施工信息管理对参与建设的各方，尤其是业主、PPP投资方、政府监管部门等管理者来说，存在以下问题。①无统一的信息记录渠道。各参建方间无有效的信息传递，管理者很难获得及时、完整的信息。②资料归档滞后。信息记录媒介、地点和管理方式各不相同。另外，项目周期长，所以很多资料完工后需归档，这给信息的统一管理带来了困难，增加了信息丢失的风险。③信息检索与利用效率低。由于大量的非结构化信息，如纸质、电子文档等，管理者要想知道某根桥梁立柱的某个工序验收何时完成、监理人姓名，需通过大量资料翻阅，耗时长。
三、BIM作为信息载体的价值
信息化是解决道桥施工中信息传递、管理、分析利用问题的必由之路。信息化特点是将工程中分散的各种信息归纳为不同类型的对象，建立各种对象间的关联关系，最终不同信息可被汇聚成一种或几种特定的对象，即“信息载体”。
理论上，道桥工程的信息载体不一定是BIM模型。通过将项目分部、分项和检验批的逐级划分，实现数据的结构化管理及在线传输。然而，作为信息载体的BIM具有传统信息化模式所不具备的优势。
1、对象化描述。
在用CAD表示的二维图形中，基本要素是点、线、面，与道桥中的桩、柱、梁等很难建立严格的对应关系，BIM的所有信息都附在模型上，为不同参建方提供统一的对象描述方法，有利于信息的统一。
2、形象化表达。为描述一个对象，二维图形必须使用平、立、剖等多张图纸。从施工角度看无问题，但对管理者来说，很难用这种方式来描述进度和投资信息；在BIM中，通过对模型着色可区分构件的不同状态，显示了可视化的巨大优势。
3、信息可识别性。传统信息化管理可实现数据的结构化，但不能解决信息的可视化问题。在道桥工程中，施工现场的三维模拟还复比单纯的利用数据更有助于向管理者说明现场情况。BIM不仅具有自身的三维结构，而且能将所承载的信息可视化，这无疑是提高信息表达能力的有效途径。
4、信息的扩展应用。BIM本身包含了大量有价值的数据，如模型的长度、体积、表面积、材质等。这些数据与BIM所承载的业务信息相结合，实现扩展应用，产生更多价值。若将模型的体积与进度数据相结合，就可统计出某一时期的工程量。
5、空间位置的关联。道桥工工程线路长，施工中除业务信息外，还有很多与空间位置相关的信息，如检查安全位置、设备位置、材料堆放位置等，若将BIM和地理信息结合起来，构建道路沿线CIM 3D场景，将上述信息空间位置显示在场景中，能增强信息表达的全面性。由此可见，构建以BIM为信息载体的信息化平台，有助于解决道桥工程施工中的信息管理问题，能衍生出比一般信息化模式更多的应用价值。
四、应用案例
某快速路以高架道路为主，地面道路及地道为辅。目前，施工里程已达70km，共有6个总承包段，有的标段还分为若干分部。在传统管理模式下，信息传递、管理、利用等会出现很多问题。在此背景下，构建BIM大数据管理平台，以BIM为信息载体，衍生各种应用，实现快速路的有效管理。
1、BIM为信息载体的数据构成。BIM作为信息载体，所关联数据包括4类。①几何信息。即点、线、面等要素构成了道桥的基本形态。②构件固有信息。它属于建模过程中生成的构件固有信息，包括ID、构件类型、长度、表面积、体积、材质等。这些信息与其他信息相结合，形成更多量化应用，如测算不同时间段的工程量等。③业务信息。包括施工中产生的进度、质量、安全、物料等信息。这些信息附在BIM模型上(如构件进度和质量状态)或与BIM模型相关联(如构件使用物料批次和用量)。④周期数据信息。它主要是物联网设备产生的监控信息，如结构监测数据、环境监测数据等，这种信息往往具有高频率及周期性特点，以往工程项目一般自成体系，与BIM相结合后，这种信息可产生更高价值。
2、应用模式。BIM大数据管理平台包括一个数据中心及三个应用终端，满足不同用户需求。
①数据中心。集成BIM模型包括周边地形、影像等信息，以及各种业务数据和周期数据。数据中心是在传统数据库基础上建立起来的复杂图形、图像等非结构化数据，可满足各种类型的应用。
②PC端。满足各类用户日常应用需求，PC端功能包括三维场景显示、信息查询、业务填报与处理、基于BIM的可视化分析等。
③移动端。主要用于施工单位和监理单位人员实时采集施工现场信息，具备文字填报、照片视频拍摄、时间记录、地理定位等功能，保证施工中信息的及时性及有效性。移动端记录的信息在数据中心与BIM实现关联。
④大屏端。主要为业主提供全面、智能的统计分析服务，通过BIM信息载体中包含数据，在后台进行全自动统计分析，采用模型、图表、报表等方式进行可视化表示，与文本形式相比，大幅提高了信息的可理解性。
3、效益分析。BIM大数据管理平台投入使用半年多，用户超过500人，采集数据超过10万条。通过该平台，业主可实现形象化施工日报、施工质量管理监督、施工安全管理监督、视频监督、工程量辅助核算等多个应用点。
参考文献：
[1]闫亚光.基于BIM模型道路的可视化应用[J].价值工程,2019(06).
[2]宋森华.BIM在道桥施工中作为信息载体的应用研究[J].中国市政工程，2020(02).