一种基于制造技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM技术的钢桥面铺装养护辅助决策方法及系统


[0001]本专利技术涉及钢桥面铺装养护
，尤其涉及一种基于
BIM
技术的钢桥面铺装养护辅助决策方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着“交通强国”战略的实施，我国道路
、
桥梁建设迎来了快速发展时期，大跨径钢桥即为跨越江河
、
海湾
、
峡谷的重要交通基础设施
。
钢桥面铺装是铺设在正交异性钢桥面板上
、
保护钢板并满足汽车安全行驶的多功能薄层结构，一般由防腐层
、
防水黏结层
、
铺装层等构成，厚度约
35
～
80mm。
钢桥面铺装是桥梁行车系的重要组成部分，它的好坏直接影响到行车的安全性
、
舒适性
、
桥梁耐久性及投资效益和社会效益
。
钢桥面铺装的技术状况和病害情况是评价桥梁工程质量和服役状况的重要依据之一
。
然而，目前钢桥面铺装病害的养护维修及评价技术还不够成熟，对于病害的空间分布及养护方案决策的研究与实际工程需求还有较大距离
。
[0003]目前，钢桥面铺装运维管理面临着新的挑战，在日益增多的病害数量与繁重的养护工作背景下，传统的养护决策方法已经无法满足复杂的运维需求，因此需要引入新的技术手段和方法来提升管理效能
。
传统的钢桥面铺装养护数据通常以纸质或电子表格的形式分散存储，难以进行全面的信息集成和分析，对于养护方案的决策仍旧需要通过人工分析数据，并参考专家的经验，这种方式导致信息传递不畅，缺乏客观
、
合理的科学分析以及科学的决策过程，决策结果在经济性和准确性方面亟待提高
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，有必要提供一种基于
BIM
技术的钢桥面铺装养护辅助决策方法及系统，用于实现钢桥面铺装养护科学决策，解决已有钢桥面铺装养护决策不够精准
、
不够科学
、
不够全面等问题，确保钢桥面铺装得到及时有效的养护，保障桥梁结构安全及人民群众生命财产安全
。
[0005]本专利技术的一种基于
BIM
技术的钢桥面铺装养护辅助决策方法及系统包括如下几个方面：收集基础数据，获取钢桥及其桥面铺装的结构信息；基于
BIM
平台建立桥梁
、
钢桥面铺装的三维信息模型；获取钢桥面铺装的病害信息，根据钢桥面铺装病害信息进行病害统计，建立病害数据库；基于
BIM
平台建立钢桥面铺装病害信息模型，实现钢桥面铺装病害信息可视化；建立钢桥面铺装养护辅助决策系统；
[0006]进一步的，所述的钢桥结构信息包括桥墩
、
桥台
、
拉索
、
主梁
、
桥面板的三维尺寸
、
材质，所述的钢桥面铺装结构信息包括防水黏结体系
、
铺装下层
、
黏结层
、
铺装上层及可能存在的表面磨耗层的三维尺寸与材质
。
[0007]进一步的，所述的基于
BIM
平台建立桥梁和钢桥面铺装三维信息模型，先使用
BIM
三维建模软件建立桥梁和钢桥面铺装的构件族，构件族包括三维尺寸
、
材质等信息，然后将构件族有序组合拼接，形成完整的桥梁和钢桥面铺装三维信息模型；
[0008]进一步的，所述的钢桥面铺装的病害信息，包括裂缝
、
坑槽
、
车辙
、
拥包
、
脱层等病害的长度
、
宽度
、
深度
、
面积等参数
。
同时为每个位置的钢桥面铺装设置唯一的数字编码，通过基于数字编码的病害巡查和数据记录，实现钢桥面铺装病害精确定位和坐标化管理
。
[0009]进一步的，所述为每个位置的钢桥面铺装设置唯一的数字编码，需要先根据方向的不同将整个钢桥面铺装分为内环和外环，用
N
表示内环，
W
表示外环；然后将每个方向的车道分为快车道
、
行车道和慢车道，分别用
K、X、M
表示，通过这样的方式完成横向区域的划分；接下来以桥面的防撞护栏作为区间进行纵向划分，将整块固定长度的防撞护栏作为一个大区间，然后进一步对大区间内的每一块小栏杆进行细化划分，将其分成若干个小区间；最后，为每个小区间分配唯一的数字编码，形成多个有唯一标识的网格分区
。
这样在后续的钢桥面铺装病害管理和数据记录过程中，就可以快速定位这些网格分区，以便进行病害统计和查询，如表1所示
。
[0010]表1道路数字编码
[0011][0012]进一步的，所述的病害数据库是基于数字编码为每个铺装网格分区建立一个病例档案，以便对其进行详细记录和管理
。
该病例档案包括以下内容：
[0013]①
分区的病史：记录该分区的养护历史信息，这些信息可以帮助了解分区的养护历史和铺装状况的变化趋势
。
[0014]②
分区内病害的类型
、
数量
、
特征等信息，这些特征可以包括位置
、
长度
、
宽度
、
深度
、
面积等参数
。
通过这些数据，可以对每个分区内的病害进行全面的描述和分析
。
[0015]③
分区内每个病害的病史及修复情况：针对每个病害，记录其病史和修复情况，包括病害的发展历程
、
修复材料
、
工艺
、
时间等
。
通过记录这些信息，可以追踪病害的演化过程，并评估修复材料
、
工艺的效果和耐久性
。
[0016]④
使用性能指数
SDPQI
评级：针对每个铺装网格分区，记录其对应的使用性能指数
SDPQI
评级结果，即该分区的钢桥面铺装性能评级
。
这个评级结果可以用于表示分区的整体质量状况，提供一个综合性的指标来评估铺装的状态
。
[0017]进一步的，所述使用性能指数
SDPQI
是反映钢桥面铺装整体使用性能的指标，其计算式为：
[0018]SDPQI
＝
ω
SDPCI
SDPCI+
ω
SDRQI
SDRQI+
ω
SDRDI
SDRDI+
ω
SDSRI
SDSRI+
ω
SDDCI
SDDCI...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
BIM
技术的钢桥面铺装养护辅助决策方法及系统，其特征在于，包括：收集基础数据，获取钢桥及其桥面铺装的结构信息；基于
BIM
平台建立桥梁
、
钢桥面铺装的三维信息模型；获取钢桥面铺装的病害信息，根据钢桥面铺装病害信息进行病害统计，建立病害数据库；基于
BIM
平台建立钢桥面铺装病害信息模型，实现钢桥面铺装病害信息可视化；建立钢桥面铺装养护辅助决策系统
。2.
根据权利要求1所述的基于
BIM
技术的钢桥面铺装养护辅助决策方法及系统，其特征在于，所述的钢桥结构信息包括桥墩
、
桥台
、
拉索
、
主梁
、
桥面板的三维尺寸
、
材质，所述的钢桥面铺装结构信息包括防水黏结体系
、
铺装下层
、
黏结层
、
铺装上层及可能存在的表面磨耗层的三维尺寸与材质
。3.
根据权利要求1所述的基于
BIM
技术的钢桥面铺装养护辅助决策方法及系统，其特征在于，所述的基于
BIM
平台建立桥梁和钢桥面铺装三维信息模型，先使用
BIM
三维建模软件建立桥梁和钢桥面铺装的构件族，构件族包括三维尺寸
、
材质等信息，然后将构件族有序组合拼接，形成完整的桥梁和钢桥面铺装三维信息模型
。4.
根据权利要求1所述的基于
BIM
技术的钢桥面铺装养护辅助决策方法及系统，其特征在于，所述的钢桥面铺装的病害信息，包括裂缝
、
坑槽
、
车辙
、
拥包
、
脱层等病害的长度
、
宽度
、
深度
、
面积等参数
。
同时为每个位置的钢桥面铺装设置唯一的数字编码，实现钢桥面铺装病害精确定位和坐标化管理
。5.
根据权利要求4所述的基于
BIM
技术的钢桥面铺装养护辅助决策方法及系统，其特征在于，所述为每个位置的钢桥面铺装设置唯一的数字编码，需要先根据方向的不同将整个钢桥面铺装分为内环和外环，用
N
表示内环，
W
表示外环；然后将每个方向的车道分为快车道
、
行车道和慢车道，分别用
K、X、M
表示，通过这样的方式完成横向区域的划分；接下来以桥面的防撞护栏作为区间进行纵向划分，将整块固定长度的防撞护栏作为一个大区间，然后进一步对大区间内的每一块小栏杆进行细化划分，将其分成若干个小区间；最后，为每个小区间分配唯一的数字编码，形成多个有唯一标识的网格分区
。
这样在后续的钢桥面铺装病害管理和数据记录过程中，就可以快速定位这些网格分区，以便进行病害统计和查询
。6.
根据权利要求1所述的基于
BIM
技术的钢桥面铺装养护辅助决策方法及系统，其特征在于，所述的病害数据库是基于数字编码为每个铺装网格分区建立一个病例档案，以便对其进行详细记录和管理
。
该病例档案包括以下内容：
①
分区的病史：记录该分区的养护历史信息，这些信息可以帮助了解分区的养护历史和铺装状况的变化趋势
。
②
分区内病害的类型
、
数量
、
特征等信息，这些特征可以包括位置
、
长度
、
宽度
、
深度
、
面积等参数
。
通过这些数据，可以对每个分区内的病害进行全面的描述和分析
。
③
分区内每个病害的病史及修复情况：针对每个病害，记录其病史和修复情况，包括病害的发展历程
、
修复材料
、
工艺
、
时间等
。
通过记录这些信息，可以追踪病害的演化过程，并评估修复材料
、
工艺的效果和耐久性
。
④
使用性能指数
SDPQI
评级：针对每个铺装网格分区，记录其对应的使用性能指数
SDPQI
评级结果，即该分区的钢桥面铺装性能评级
。
这个评级结果可以用于表示分区的整体质量状况，提供一个综合性的指标来评估铺装的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚波，王耀，朱志伟，刘勇，周家刚，胡皓天，
申请(专利权)人：江苏苏通大桥有限责任公司，
类型：发明
国别省市：