桥梁建造作为土木工程领域的复杂系统工程,长期面临着信息流通壁垒、管理过程滞后与安全风险不可控等核心挑战,这些因素显著制约着工程品质与效率的跃升。随着数字孪生技术的成熟与深入应用,集数据驱动、虚实映射与智能决策特征于一体的桥梁建造数字孪生智能化方案逐渐被行业认可,为智慧化建造提供了一条全新的实践路径。

1. 数据一体化关联融合
实现桥梁建造智能化的首要前提,是打破信息孤岛,实现全要素、全流程数据的无缝集成与深度关联。
项目深度洞察:桥梁建造数字孪生平台汇聚各方信息,它将地理信息、环境数据、BIM模型、施工计划、物料信息、参与人员、机械动态等进行系统性集成与结构化处理,为精细化管理与科学决策提供坚实的数据支撑。
多方数据共享:桥梁建设涉及设计、施工、监理、供应商等诸多参与方。桥梁建造数字孪生平台构建了一个统一的数据环境,实现了各方数据的标准化接入与安全可控共享,从源头上减少因信息错漏导致的返工与争议。
多端数据协同:为适应施工现场的动态性与管理人员的移动性,桥梁建造数字孪生平台支持移动端、客户端等多种终端的数据实时同步与交互。各端的数据互通、指令协同,统一反馈到数字孪生体,并触发相应的状态更新与流程响应,实现闭环管理。

2. 孪生同态监控管理
在数据融合的基础上,数字孪生技术通过孪生同态监控管理,将物理施工现场同态到虚拟空间,实现了对建造过程的实时感知、精准映射与动态预警。
实时信息同步:利用物联网技术,对关键施工设备、重要结构部位、环境监测点等进行全面布设传感器网络。这些传感器实时采集设备运行参数、环境温湿度等数据,并持续同步至数字孪生平台。
三维可视化监控:基于高精度三维模型,管理者可以摆脱传统二维图纸与报表的局限,在虚拟空间中从任意角度审视工地,极大提升场景理解与状态感知能力。
实时监控预警:桥梁建造数字孪生平台对实时流入的数据进行连续扫描与逻辑判断。一旦监测到设备运行参数超越安全阈值或特定环境条件触发了预警规则,系统便能立即在三维模型中高亮显示异常位置,并推送分级告警信息,实现安全风险与质量隐患的早发现、早干预。
3. 数字孪生推演模型
数字孪生平台的进一步实践是通过内置的模型与算法,对施工活动进行模拟、分析与优化,即数字孪生推演模型。
设备工作任务推演:对于复杂的吊装、顶推、转体等关键工序,可在数字孪生环境中进行预先模拟。由系统计算塔机、履带吊等设备的动作序列、干涉风险,验证施工方案的可行性与安全性,从而优化作业方案,避免在实际操作中出现碰撞、超载等事故。
布料机路径规划:在大体积混凝土浇筑过程中,数字孪生推演模型能够根据浇筑区域、方量、设备性能等约束条件,智能规划布料机的移动路径与浇筑顺序,在虚拟环境中验证并优化方案,以期在现实中实现高效、均匀的浇筑,提升混凝土施工质量。

桥梁建造数字孪生平台,以数据一体化关联融合为引擎,打破了长期存在的信息孤岛,赋能施工全过程迈向真正的透明化与智能化管控。它不仅极大地提升了桥梁建造的安全性、质量和效率,更代表着未来土木工程向智能化转型升级的必然趋势,我们也将依托数字孪生技术,不断开拓改进方案,持续为智能建造提供领先的技术支持。
推荐案例:灵图互动智能建造数字孪生解决方案


