一种基于BIM技术的桥梁架设过程动态预测与控制方法与流程

一种基于bim技术的桥梁架设过程动态预测与控制方法
技术领域
1.本发明涉及桥梁工程建设信息化管理技术领域，更具体的说，涉及一种基于bim技术的预制梁架设关键线路动态预测与控制技术。


背景技术：

2.在桥梁施工过程中，施工项目一般会根据总工期要求制定进度节点，通过节点进度偏差的结果调整施工资源的投入。这种方式对进度节点控制的颗粒度要求粗，且属于以结果为导向的进度控制，对更细颗粒度的施工对象过程控制程度有限，且会受制于现场实时施工动态信息的沟通。
3.bim技术是建筑信息模型技术，是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，是用来形容以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。目前，bim在桥梁建设上多是宏观呈现，但是对桥梁架设关键线路施工过程的实时监控未有涉及，本申请正是基于这一背景而进行的开发设计。


技术实现要素：

4.本发明的目的是要提供一种基于bim技术能够动态推算和预测预制梁架设过程中节点进度是否满足控制指标，从而决策是否干预有助于现场施工进行的方法。
5.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种基于bim技术的桥梁架设过程动态预测与控制方法，它包括如下步骤：
7.步骤a：预演倒排工期：
8.以待架设桥梁项目竣工时间为目标，结合拟投入资源情况，确定各架设工作面以及计划完工时间；
9.确定联跨架设周期和预制梁架设顺序，并按预制梁架设顺序倒推每跨最晚完成时间；
10.根据所述的每跨最晚完成时间，对影响本跨施工的构造物推算构造物最晚完成时间；
11.步骤b：基于bim可视化信息管理系统搭建
12.基于bim模型的构件分解，结合图形化插件进行可视化系统搭建，通过动态数据可驱动模型状态的改变；
13.步骤c：现场实时动态推算提醒
14.根据各构造物实际施工时间，计算后续施工的构造物预计完成时间；
15.若构造物推算的预计完成时间超过步骤a中设定的所述构造物最晚完成时间，发出提醒信息；
16.步骤d：数据驱动的可视化呈现
17.对所述构造物实际预计完成时间与预设的最晚完成时间计算出来的差值，以不同的状态及颜色进行示意；
18.通过输入的实时动态数据驱动模型状态的改变，直观展示施工进程效果。
19.进一步地，所述的步骤b中，还包括根据设定的联跨架设周期与前后关联关系进行倒推验算，验证逐跨架设节点的合理性。
20.进一步地，所述的步骤c中，若构造物有多个前置任务时，如预制梁最少会被两个盖梁施工所影响，将最晚完成时间进行推算。
21.优化地，所述的步骤c中，所述的提醒包括以短信、app、web端等方式将提醒、预警信息推送至相应管理人员处。
22.进一步地，所述的预制梁架设时间控制包括现场施工控制和梁场生产控制，并实时进行计划调整或提醒。
23.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
24.本发明基于bim技术对待监控桥梁项目进行建模，通过倒排项目进度节点的控制信息并输入，建立桥梁各部位的关联关系，利用动态推算自动计算出具体施工对象的进度控制信息。在施工现场可根据移动端实时输入施工动态信息，系统利用以上两个信息，逐步推算并比对施工对象、各进度节点的进度偏差值，并将对比值，通过bim可视化模型进行展示与预警，从而决策施工计划是否要调整，进度是否要干预，有助于现场施工进度的有效控制。
附图说明
25.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。
26.图1是本发明动态预测与控制方法流程图；
27.图2是本发明逐跨架设基准时间的确定流程图；
28.图3是本发明预制梁生产过程控制流程图；
具体实施方式
29.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.如图1所示，本发明基于bim技术应用关键线路控制理论，参考项目管理人员实际施工经验，采用工期倒排方式确定最晚完成时间；根据实际施工时间，采用动态推算方式确定预计完成时间，详细实现方式如下：
31.步骤a：预演倒排工期：
32.①
以项目竣工时间为目标，结合拟投入资源情况，确定各架设工作面以及计划完工时间；
33.②
在设置联跨架设周期后，按预制梁架设顺序倒推每跨最晚完成时间；
34.③
根据每跨最晚完成时间，对影响本跨施工的构造物推算最晚完成时间。
35.步骤b：基于bim可视化信息管理系统搭建
36.结合bim模型的构件分解，结合图形化插件进行系统模型搭建，通过动态推算的数据可以驱动模型状态的改变，直观展示施工进程效果。
37.步骤c：实时动态推算：
38.①
根据各构造物实际施工时间，计算后续施工的构造物预计完成时间；
39.②
构造物有多个前置任务时，如预制梁最少会被两个盖梁施工所影响，系统按照最晚完成时间进行推算；
40.③
如构造物推算的预计完成时间将超过最晚完成时间时，系统自动将该信息以短信、app、web端等方式推送至相应管理人员处。
41.步骤d：数据驱动的可视化控制
42.对预计完成时间与最晚完成时间计算出来的差值，以不同的状态及颜色进行示意。现场人员利用手机移动端实时输入施工动态信息，直观展示施工进程效果。
43.上述对本发明具体实现流程做了说明，下面再结合图2和图3对本发明的进一步实施做详细说明：
44.图2所示的是关于各预设时间的设定规则：
45.首先，根据项目总工期确定各单位工程(相应桥梁)完成工期；
46.然后确定逐跨架设节点，具体为：
47.根据单位工程总工期，由项目人员确定逐跨架设节点，系统根据设定的生产周期(单片梁或多片梁为一个单位)与设定的前后关联关系进行倒推验算，以确保逐跨架设节点的合理性，同时，系统可以根据构件的关联关系，每天自动(或手动)调整架设节点；
48.在现场施工方面，根据每跨架设时间，以及构件关联关系与生产周期，确定各级下部关联构件的最早开始与最晚完成时间节点，并与计划工期进行比对，验证计划可行性，如有计划开始日期晚于最晚开始事件或计划完成日期晚于最晚完成时间，则提示是否调整计划；
49.施工过程中，根据下部构造实际开始与实际完成时间，结合相应构件最晚开始与最晚结束时间，进行不同程度的预警；
50.在梁场预制方面，如图3所示，具体过程控制如下：
51.首先，确定预制梁与单位工程的供应关系，即供应多少个工作面；确定每片梁的生产周期；确定存梁区上限以及初始存储数量；
52.然后根据预制梁生产进度与需求量，自动按所有工作面的逐跨架设时间进行分配，当：库存+(逐跨架设日期
‑
库存登记日期)*产能<逐跨架设节点需求量，则进行相应提醒；
53.同时，可以根据不同需求时间，确定该时间范围内需完成的不同类型构件，如应预制多少跨梁、完成多少个盖梁及墩柱，在扣减当前已完成工作量的基础下，列出需完成工作量，并根据各类型构件需求量推算出建议产能，指导现场根据实际生产情况相应调整。
54.综上，本发明基于bim技术建立控制系统，将项目进度节点的控制信息输入，明确桥梁各部位的关联关系后，利用动态推算自动计算出具体施工对象的进度控制信息。项目管理人员能够实时获取近期可施工部位、当前延期情况、各部位及整体(工作面、单位工程)预计完成情况、是否影响预制梁架设等情况，能够指导项目管理人员优化资源配置，调整资源投入，及时纠偏止损。控制各单位工程预制梁顺利架设，最终确保项目总工期如期完成。
55.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。