由建築IT記者家入龍太參加的FORUM8體驗課程的報告。
介紹各種新產品和UC-1技術課程。另外也介紹產品概要、功能、體驗內容、案例研究、應用案例、家入的評論和建議，以及對產品的未來展望。

我是建設IT記者家入。作為土木公共建設代表之一，橋長2m以上的路橋在日本全國有70萬以上，然而這些路橋正在步入老化。根據2019年版的日本國土交通白皮書，已經建設50年以上的路橋在2018年為25%，2023年將達到39%，33年將預計達到63%。與隧道、下水道等相比，橋樑的老化比例相當高。

這次的體驗會上我實際學習了如何利用FORUM8的解決方案來支援橋樑的檢驗、橋樑的檢修計劃的制定、混凝土的維護等方面的問題，其中還包括用有限的人力與財力資源來演算橋樑壽命的戰略思維方式。

透過改用預防性維護來降低成本 路橋的檢驗基準包括國土交通省道路局《橋樑定期檢驗要領》與國土交通省的國土技術政策綜合研究所（以下簡稱國綜研）的《路橋基礎數據收集要領（案）》 前者主要作為用於對國土交通省的各個地方檢修局管理的橋樑進行定期檢查的標準。也可以透過該標準記錄與收集損壞狀態與損壞等級等檢修所需的數據。為了能夠使用於國家管理的橋樑，也進一步提高了擁有詳細檢修數據的《檢修調查報告》的比例。 另一方面，後者主要用於地方自治體等管理的橋樑。由於存在定期的檢修並不充足的情況，所以該標準主要適用於對數量龐大的橋樑的合理維護與管理，並需要對其進行適當的修復與加固的情況。用於通用結構的路橋中，主要是以損壞程度高的部件與主要部件中容易惡化的部件為中心，來把握橋樑的具體情況。 透過對橋樑的檢修，將當前的損壞狀態視覺化後，可以確定優先順序並進行修復。 直到現在為止實行的都是「惡化後修復」的「事後維修式」檢修，然而這種方法是將已損壞至結構深處的情況進行的修復，會導致施工的規模增大且容易產生較高的成本。 因此，最近在損壞階段還較淺時，就頻繁進行維修的「預防性維護式」檢修已經成為了主流。所謂的預測橋樑維修和維修時間的「橋樑壽命延長維修計劃」之主旨在延長結構的壽命並降低總成本。 根據健全性制定維修計劃 每座橋樑的檢修時期是根據建設後經過的年數、每個部件每年的損壞情況與油漆・腐蝕情況以及過去的檢修情況為基準分成的5個《健康等級》來確定的。根據年份不同，將進行集中的維修工事，當然也可能會超出設定的預算。因此，對於有可能超出預算的那年的工事會採取「提前」或「延期」的形式來平衡預算
	▲根據國交省版的《橋樑定期檢驗要領》的檢修後成品（左）與根據國綜研的《路橋基礎數據收集要領（案）》檢修後的成品（右）的不同
	▲頻繁維修的「預防性維護式」檢修（藍線）和惡化後維修的「事後維修式」檢修（紅線）之示意圖

▲平衡預算後的效果圖。集中進行維修工事後，可能超過預算的那年（左圖中的紅色圓圈）會在前一年提前建設，以保持檢修在預算範圍內（右圖中的紅色圓圈）

即使在橋樑的部件中，鋼筋混凝土結構的部件也在逐漸惡化，當損壞達到了引起注意的程度時，往往就需要大規模的維修工事。相反如果提早發現異常點，頻繁的進行保修的話，橋樑的壽命就將大幅度的延長。因此，制定一個在混凝土結構的部件的整個計劃使用期間內可以保持性能的維護管理計劃並將實行是一件極其重要的事情。

具體上來說就是調查混凝土表面出現的裂縫，確定產生的原因並進行維修與加固。在確定必須要進行維修的時候就到了選擇工法的階段。同時也需要與考慮了維修後的耐久性以及性能的預拌混凝土進行配合設計。此外，還需要進行確定混凝土的損壞過程以及預測損壞進程等管理。

▲混凝土損壞後露出鋼筋的構造物實例。延長使用壽命的關鍵是在這種情況發生之前進行頻繁和系統性的維修。

課程當天所使用的產品是FORUM8的「橋樑點檢支援系統」、「橋樑長壽化修繕計劃策定支援系統」以及「混凝土維護管理支援工具」。

FORUM8的「橋樑點檢支援系統」有國交省與國綜研兩個版本，當天使用的是國綜研版本。遵循維修要領除了檢查記錄的製作和輸出外，還可以根據通用CAD製作各種圖紙。另外透過提取損傷圖中記載的損傷資訊，可以有效地評價損傷程度，製作對策分類表。

特點是可以快速完成各種繪圖和繪圖。即使沒有圖紙作為實地調查的基礎，只需輸入主要部件的數量和尺寸，例如主樑的數量和寬度，它會自動以參數方式建立橫斷面透視圖和用於現場調查的「損壞展開檢視」。在軟體中輸入現場已經記錄的裂紋、漏水、鋼筋外露等損傷狀態，只需選擇損傷的模型就可以快速計算與運行。

這些已經輸入的數據，可以根據發包商的需求輸出各種各樣的檢修調查報告。

▲用「橋樑點檢支援系統」製作的實地調查的「損壞展開檢視圖」和現場的計入實例
▲對現場調查的結果進行數據輸入的畫面	▲遵從發包商的需求，自動製作成的檢修調查報告

接下來的「橋樑長壽化修繕計劃策定支援系統」是以道路保全中心的「道路資產管理手冊」與國綜研的「路橋的計劃管理相關調查研究」為基礎，對每個橋樑的資訊管理與維修工事的內容、工費、所花時間進行檢驗以及對檢驗維修順序的探討等，並輸出相關的計算書。

要預測部件隨著時間的推移的磨損的程度，需要用到「破損模型」。收集大量橋樑中主要部件經過年數不同產生的磨損數據，透過回歸曲線進行建模。例如，達到損壞以及變形已經很大範圍的「健全度IV」所需的年數來看，鹽漬區以外的地區預計為21年，鹽漬區甚至預計14年就會達到。

維修工法用重新粉刷還是直接更換透過計算直接公式費來決定，同時透過單價與數量計算出維修費用。

作為橋樑維修計劃的中心型軟體，它也可以與其它系統或者橋樑總帳等多種數據進行連動。

▲「橋樑長壽化修繕計劃策定支援系統」可以與橋樑總帳等其它系統的數據相連結

最後的「混凝土維護管理支援工具」是以土木學會的「混凝土標準規範」為基礎，判斷混凝土結構磨損程度並預測磨損進程的軟體。

共有「維護管理版」與「裂縫調查版」兩種，裂縫調查版有「裂縫調查」與「設計版」兩種軟體。

▲混凝土的維護管理支援工具的畫面

4月23日的下午1點到下午4點，以ZOOM的網上課程的形式召開了「橋樑長壽化與維護管理體驗會」。擔當講師的是UC-1開發1組的湧井光慶。 開頭的15分鐘，介紹了國土交通省推進的「i-Construction」核心BIM（Building information modeling）/CIM（Construction information modeling）等，以及對於維護管理的應用與效果，公共建設領域的DX（數位轉型）等的說明。在講解了與橋樑維護和長壽相關的三個系統和工具各自的功能和規範標準後，又用軟體進行了實際操作。 我們使用「橋樑點檢支援系統」體驗了從橋樑主要尺寸到損壞展開檢視圖製作、損壞部位輸入、各種記錄製作的流程。			▲4月23日網上召開的「橋樑長壽化・維護管理體驗會」
接下來的「橋樑長壽化修繕計劃測定支援系統」是透過將橋樑總帳輸入至系統中，並選擇需要計算的橋樑。此外還可以輸入計算修理工費所必須的單價，輸入有年數變化而產生的尋求健全度等級的「損壞模型」的數據以及對回歸曲線的設定，也可以製作健全度預測圖等。最後可以控制年間的維修預算在3000萬日元以內，另外還體驗了透過將維修計劃提前或推遲來平衡預算的操作。   ▲預防性維護（藍線）和事後維修式（紅線）的健全度變化圖   ▲控制修理預算上，修理計劃的預算平衡前（上段）與預算平衡後（下段）的不同 最後是「混凝土維護管理支援工具（裂縫檢驗版）」的練習。輸入經緯度確定混凝土結構部件的位置，將其在日本地圖上繪製與管理。其後在輸入參數和數據的同時進行了凍害、化學侵蝕、鹼質粒料反應和水密性驗證。 ▲用「混凝土維護管理支援工具（裂縫檢驗版）」在地圖上佈置（標有★）的位置的圖像

家入的評語和建議

日本人口下降預計將持續數十年，而且維護專案成本有限。然而，社會基礎設施老化使得需要修復的建築物數量不斷增加。

在這種情況下，無法再像過去那樣透過人工檢查和管理來準確掌握橋樑的損壞狀態，並對損壞和異常情況做出適當的反應。透過雲端或 BIM/CIM 進行高效率的數據管理至關重要。

FORUM8 的解決方案在功能和與其他系統的連動方面每天都在穩步推進。在已經開發結束的無人機與機器人、網路雲端、VR等技術的基礎上，加上正在開發的AI（人工智慧）損壞程度判斷支援系統等技術，公共建設領域的DX有望快速實現。