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建筑工程地基基础信息系统研究

 摘要:为实现地基基础信息整合、信息共享,基于我国工程实践的BIM理念,研制基于BIM的建筑工程地基基础信息系统。本文阐述该系统的设计思路、数据接口和主要功能。应用该系统,能实现合同、项目、人员、数据、报告、防伪、结果可视化等全方位的工程管理,能与BIM系列软件进行数据交换、数据共享,能提升地基基础工程质量的数字化监管,推动BIM在建筑工程的应用发展,具有重要的工程实践意义。

关键词:BIM;地基基础;信息系统;实时传输;报告防伪;结果可视化

一、前言

地基基础是建筑工程最重要分部,地基基础质量关系到整个建筑工程全生命周期的安全。地基基础工程在建筑工程中属于事故高发项目,安全风险较大,但目前地基基础质量控制与监管的信息化程度不高,信息采集手段原始,数据无法溯源、共享、协调,存在信息漏斗、信息孤岛等问题。在“互联网+”的信息时代,建筑工程急需解决信息整合、信息共享的问题,而BIM技术、中国化的P-BIM理念正是提倡“聚合信息,为我所用”。中国BIM发展联盟提出基于我国工程实践的建筑信息模型实施方式P-BIM[1],强调BIM的重点在于功能软件之间的数据交换、信息共享,将已有专业软件BIM化,而不改变工程师原有的使用习惯,以达到BIM实施的要求[2]。基于我院在地基基础检测行业的技术优势和实际需求自主研发“基于BIM的建筑工程地基基础信息系统”,该系统是基于B/S架构的地基基础检测与管理的信息系统,能提升地基基础工程的规划、设计、施工、质量安全监管和建筑运营维护的管理水平,有利于工程质量的数字化监管以及推动BIM在建筑工程的应用发展具有重要的工程实践意义。

二、系统设计

基于BIM的建筑工程地基基础信息系统的整体框架设计如图1所示,主要由底层数据库和项目管理、检测数据实时传输、报告流转、报告防伪、结果可视化等五个功能模块组成。其中,底层数据库负责系统数据的统一管理(包括人员、项目、合同、检测数据、报告、结果等),如数据的添加、更新、删除等操作,根据系统模块化开发是实际情况,分为三个子数据库,包括检系统管理数据库、检测数据数据库、检测报告数据库;实时传输模块(图2)负责检测数据实时传输,现场检测仪器在检测过程中,借助手机APP和无线网络,将现场检测数据实时传送服务器接收端口,服务器接收后保存到检测数据库中,供检测员下载分析处理;报告流转(图3)管理报告的出具流程,从检测员生成检测报告到最终的报告批准,进行统一规范管理;报告防伪(图4)实现在报告首页生成防伪标签,通过手机扫描二维码查询防伪信息;结果可视化(图5)通过地基基础检测平面布置图和参数表生成3D可视化地基基础检测模型,并通过检测数据和检测结果对模型进行渲染和标识,生成3D桩检测结果云图,同时支持检测结果MDB文件导出。系统的输入为设计mdb/dxf文件、检测报告word/pdf文件,输出为检测数据文件、报告文件、检测结果文件。

三、数据交换

根据《建筑工程信息交换实施标准》中的编码规则[3],“基于BIM的建设工程地基基础信息系统”所在阶段的BIM编码为3,105,BIM软件编码为3,105k,接收地基设计文件编码为3105k3105a,提供检测结果给质监站管理平台的文件编码为K3105k,提供检测报告给业主管理平台的文件编码为D3105k。系统接收地基基础设计文件,根据《地基基础P-BIM设计软件功能与信息交换标准》,地基基础设计文件由53个MDB数据表组成,系统所需的设计信息数据主要从JC_BaseInfo(基本信息表)、JC_MaterialParam_Concrete(混凝土材料参数)、JC_Type_Pile(桩类型定义)、JC_Pile(桩数据)等四个表中提取。根据《建筑工程信息交换实施标准》,系统数据与BIM系列软件共享,设计了检测数据表PileTestingData、工程信息表ProjectBaseInfo和检测结果表PileTestingResult。

四、系统主要功能

1.实时传输系统实现了岩海、中岩、PID三个设备商检测数据的多服务器(监督站和建科院)实时上传,如图6,检测数据可以通过PileTestingData数据接口上传BIM系列软件云端,提供给其他软件。2.报告流转报告流转包括报告登记、编辑、校核、审核、批准、打印、上传等过程,这些过程的功能类似,以报告校核为例,具有检索、在线查看报告、查看报告日志、导出附件、调档和流转(已校核)等功能。3.报告防伪采用手机扫一扫功能,扫描报告首页二维码,可查询报告防伪信息,如图7。4.结果可视化可视化模块将检测结果跟CADdxf文件或mdb文件中的桩位信息关联起来,生成2D/3D结果图,如图8,支持缩放、平移、旋转等功能,桩身完整性类别用不同颜色渲染,点击某根桩可显示其详细信息,检测结果可通过数据接口上传BIM系列软件云端,供其他软件使用。

五、结语

基于BIM的建筑工程地基基础信息系统实现了系统管理、项目管理、报告流转、报告防伪、数据实时上传、结果可视化、数据交互等功能,为检测单位、质监站和业主提供全方位的工程管理,实现地基基础信息整合、信息共享的BIM理念,有利于工程质量的数字化监管,推动BIM在建筑业的应用发展,具有重要的工程实践意义。

参考文献

[1]黄强.论BIM[M].北京:中国建筑工业出版社,2016.

[2]叶凌.P-BIM推动中国BIM应用落地[J].工程建设标准化,2014,(4):22-27.

[3]黄强.将P-BIM软件接入HIM[J].工程建设标准化,2017,(11):23-24.

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建筑工程地基基础信息系统研究
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