李振军，丁杰
（中交三公局工程总承包分公司 北京 100000）
摘 要：桥梁数字化与BIM技术是目前国内外土木建筑工程信息技术研究领域的最大热点，而桥梁数字化BIM技术还存在数据难以融合、存储不便、数据管理难度大等问题。为解决这些问题，本文研究了桥梁数字化建造数据存储框架，该系统采用了B/S与C/S相结合的系统架构。研究发现，该平台下桥梁数字化数据存储，是打通多端数据融合的一个关键所在，通过桥梁数字化系统可以实现BIM模型管理，工程结构管理，进度填报，质量安全等模块的巡检数据填报，同时使用手机端替代现场人员的纸质操作，通过数据存储框架优化，极大提高了管理人员的工作效率。本设计思路新颖、技术先进、可适用于多种业务人员使用需要。
关健词：桥梁数字化建造；BIM；数据存储框架；工程结构分解；信息标准
中图分类号：U231+.3
0 引言
使用BIM进行桥梁施工管理，是桥梁数字化建造的重要组成部分。桥梁数字化建造的BIM轻量化，瓦片化，便于分析等优点的同时，也产生了一些缺点，比如模型瓦片化后无法编辑，不利于工程结构的变更，模型数据与系统结构不对应等[1]。接下来我们将通过数据存储框架，尽可能避免由于上述问题所带来的影响。同时也就将利用桥梁模型的瓦片化优点服务于桥梁数字化建造。将模型要素与桥梁分部分项结构进行关联，将关联数据存储到对应的数据存储框架中。并基于该数据存储框架对桥梁数字化建造的分部分项、进度、质量、安全数据进行管理。并充分与模型要素进行扩展关联。
1 工程结构分解的数据存储
桥梁数字化建造将分部分项树和模型构件进行关联，在平台上通过分部分项树的映射，实现在模型上展示当前施工进度，还可以实现进度预警[2]。
工程结构分解的第一步是创建项目树。当项目树、分部分项标准、分部分项模板全部准备就绪以后，分解分部分项。在工程结构分解下的工程分部分项模块内，项目树是在单位工程划分下维护的项目树，工程分解树是基于项目树中其中一个项目分解的工程分部分项，是具体的实体构件，具有层级结构。工程结构表结构见图1。
图1 工程结构分解的数据存储框架图
Fig.1 Data storage frame diagram of engineering structure decomposition
2 桥梁BIM模型的数据存储
2.1 BIM模型的结构与属性
将桥梁BIM模型进行三角网格处理，实现模型的轻量化与瓦片化。为了方便BIM信息的统计和分析，先获取模型各个专业的构件要素工程属性，再分门别类地进行相应统计和报表归类形成BIM属性数据存储框架[3]。
2.2 BIM模型属性与桥梁工程结构的关系
将模型树节点和模型构件的视角、属性以及工程量进行关联。使用工程结构和BIM模型属性操作对应关系，考虑到模型变更或工程结构变更，数据存储框架的设计时尽量减少二者之间的关联。
3 桥梁数字化建造进度数据存储
3.1 进度数据存储框架设计
通过数字化建造平台批量导入进度计划数据和进度实际数据，并生成jindu_plan表，该表的状态用于进度预警，便于决策者调整施工计划。
3.2 进度数据与桥梁工程结构的关系
工程结构的进度主要通过进度可视化和进度预警展示相应的施工进度，在设计表时，通过jindu_curren表和entity_component表关联，实现进度和工程结构绑定[4]。进度计划记录的是整个项目当前的计划开始，计划完成的时间，进度填报记录的是整个项目实际开始和实际完成时间，由这两个时间决定项目分部分项的各个部位处于施工状态，完工状态，未开工状态等，系统将根据每天时间的变化，在晚上自动更新分部分项各个部位的施工状态[5]。
4 桥梁数字化建造安全数据存储
4.1 质量安全巡检与数据存储框架设计
质量、安全是桥梁数字化建造的重要组成部分，也是桥梁建造的重要一环[6]。质量安全巡检数据，在存储过程，可能存在诸多无法提取确定的属性信息。质量安全巡检数据存储框如图2所示，这样配套的出现方便综合性展示系统数据信息中展示相关的质量安全统计数据[7]。方便实现了用户高度自定义，并可在其他模块根据需要在展示不同的数据类型需求。
图2 质量安全数据存储框架图
Fig.2 Quality and safety data storage framework
4.2 质量安全与桥梁工程结构的关系
质量安全与桥梁数字化工程结构中间存在相互关联，质量安全可能是单位工程、分部分项、工艺工序中的任意一个中的节点相互操作，安全员与质量管理员，在巡检的过程中发现问题，可以进行相对对象进行巡检问题提交，考虑到提交的巡检需要参与后期的查询的复检，同时我们将需要尽可能减少安全质量与桥梁数字化工程结构之间的耦合[8]。
5 结论与展望
桥梁数字化建造通过创新数据存储框架，将模型结构树来源于BIM模型，模型树的属性信息源于模型，将复杂的数据结构同步存储到数据存储框架中。数据分析和获取，可视化展示均采用强烈的设计和施工业务的数据逻辑关系，具备了良好的桥梁建造信息共享和施工数据的相互传递能力，为桥梁数字化建造项目管理决策提供精准数据框架支撑。
通过Web服务进行建造基础数据和建造模型的传递、属性查询与模型展示渲染无延迟，使桥梁数字化项目使用的各级管理者能够远程掌握桥梁工程项目进展，实现“桥梁数字化建造”服务于桥梁工程项目管理，满足工程信息化管理的需要。
桥梁数字化建造，是施工的重要手段，通过对数据的框架设计可以提高施工阶段数据利用深化程度，并大幅的降低项目技术门槛，及系统数据的解耦。同时能保证数据的无缝传递，也将扩大BIM应用范围和应用深度。
参考文献
[1]林良帆. BIM数据存储与集成管理研究. 上海交通大学，2012.
[2]杨绪坤. 基于IFC的铁路工程信息模型数据存储标准研究. 铁道第三勘察设计院集团有限公司，2015.
[3]潘永杰，赵欣欣. 铁路桥梁BIM技术应用. 中国铁道科学研究院，2015.
[4]刘彦明. 基于Bentley平台的铁路桥梁BIM设计系统. 铁路技术创新2017年01期.
[5]钱枫. 桥梁工程BIM技术应用研究. 中铁第一勘察设计院集团有限公司2015, (12) .
[6]王初阳. 桥梁设计应用BIM的研究. 城市建设理论研究(电子版) 2017年26期 .
[7]卫少阳，严超群，张俊娟. 基于BIM的桥梁数字化建造技术研究. 杨凌职业技术学院交通与测绘工程分院 2020.
[8]陈艾荣，李华，马如进. 大型桥梁管理数字化技术. 中国公路学会桥梁2012.