轨道交通工程施工质量可视化验评应用实践

轨道交通工程施工质量可视化验评应用实践

孟振阳 1、陈诗 1、张业星 1.2

1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江，杭州， 311122； 2.浙江省工程数字化技术研究中心，浙江，杭州， 311122；

【摘 要】城市轨道交通是国家百年民生工程，具有工程地质、周边环境复杂，工程风险源多、安全风险大等复杂性，在整个全生命周期过程中，传统的基于二维图纸、表单、流程的管理方式很容易造成建筑行业各主体间的信息在传递过程中不断流失

。本文结合成都轨道交通18号线的工程特点及可能发生的质量管理问题进行分析，提出在BIM技术的基础上，结合成都轨道交通建设管理平台质量可视化验评对工程质量进行管控，以提高项目质量管控效率及水平。

【关键词】城市轨道交通工程，BIM技术，可视化验评

1 引言

BIM 是Building Information Modeling 的简称。从字面意思看就是: 建筑信息模型。BIM 是一个完备的信息模型，能够将全工程项目在全生命周期中的各个阶段的工程信息、过程以及资源都集中在一个模型里，使工程的规划、设计、施工、管理建设的每个阶段的有关人员都能从中得到他们所需要的相应的信息，并且这些信息是及时可靠的。同时在BIM 模型中的信息是可以得到共享的，以及可以针对每个施工阶段进行模拟分析，使得项目的各个参与方都能够同时获得资源并及时做出改正，且具有三维可视化等特点。

2 城市轨道交通建设过程现状

建筑施工管理是一项比较庞杂的管理工作。传统的建筑施工管理主要包括以下几个部分，其一是对施工过程中的各类影响因素进行归集与整理；其二是及时搜集与分析各项数据信息，并据此做好对施工现场的合理安排与布局；其三是对施工现场的各项施工流程及具体操作进行严加把关。而轨道交通工程线路常常会通过既有建筑物、铁路、桥梁、河道等等，工程量大、难度大、风险大，建设过程中产生的信息远多于一般民用工程，因此对轨道交通建设的质量安全管控提出更高的要求，质量验评工作更是难上加难。影响质量安全的因素主要有以下几方面。

1.设计方案不合理。由于设计方案受人的知识限制，数字模型运营的不普遍，设计方法和理念的不完善，直接导致设计方案不稳定，致使设计方案不断变更，也造成建设项目施工过程中的偏差和难度的增加，最终可能影响工程建设质量安全问题。

2.工程参与方众多,由于工程极为庞大，交叉施工、工序衔接突出增加了工程质量安全管理的难度，方案的必选和优化只能依靠生产经验进行判断，导致项目工程管理失误率增加，无形中增加了质量安全事故发生的概率。

3.用工难，面临着人工费剧增，人力知识水平也无法统一，劳动力上下接续困难，日常生产过程中依靠个人经验的程度很高，并且还参差不齐，建设进度和质量很难保持一致，这无疑对质量验评工作增加了难度。

4.工程周边环境复杂，城市轨道交通工程主要在城市中进行建设，对工程项目周围的环境、交通等有较大的影响，同时周边建筑群一般会很密集且复杂，建设符合质量要求和安全要求的工程难度很高，并且周边工程的安全问题也会直接影响轨道交通的质量安全。

由于存在上述几方面的问题，在城市轨道交通工程不断增大的前提下，合理的运用BIM 技术将对将来的产业结构起到革命性的推动作用，可以有效的解决现阶段城市轨道交通工程亟需解决的质量安全控制等实际难题。

3质量管理可视化应用

针对城市轨道交通工程质量验评作业繁杂的问题，结合BIM技术通过信息化、可视化的手段，利用BIM的高协同性，改变传统的工程管理模式，提高对工程质量的管理工作。

3.1 BIM技术应用对质量控制的优势

在设计阶段建立可施工性BIM模型，逐渐的深化施工的可视性，确保及时将大体积的混凝土施工过程展现出来，通过相应的模板设计及混凝土浇筑养护，可以将斜面扶臂柱和复杂的钢结构设计完整的体现出来。在项目施工前期即可掌握最容易发生质量问题的部位，利用BIM 技术对图纸会审和具体的方案加以优化提前规避设计不合理问题，可以更好的完成碰撞检查并进行整改，由此减少相应的返工工作量，确保及时的预留孔洞，在安排支架的过程中，减少百分之三十的支架使用量，并且对机电安装进行管线综合建模，保证精准的管线综合布置，再结合三维碰撞检查，实现零碰撞，将质量问题解决在发生之前。

结合BIM技术通过制定合理的施工进度计划，可以在施工虚拟预演的过程中，根据施工进度计划的相关标准，避免产生一系列的冲突问题，严格的控制好相关的施工节点，确保质量问题，降低相关的成本费用，缩短相应的施工工期。并且将施工过程中挂接到BIM模型中的质量信息进行可视化展示，让质量问题能够在各个层面上实现高效流转摆脱文字的抽象，促进质量问题协调工作的开展。施工管理人员可以利用BIM 模型中的多项信息，及时分析安装构建的相关信息，由此实现工程的预测，同时也将模型应用至现场放线控制中，满足相应的施工精度需要。通过表面和实物的对比分析，更好的利用数字化进行验收，从而完成对施工质量的控制。

3.2 质量可视化验评

以成都轨道交通18号线为例，在轨道交通建设管理平台中，可以将各个站点及区间的结构、地质、周边建筑、管线管网及总装等BIM模型直观的展示于三维空间中，并可查看对应模型构件相关联的图纸、空间信息、历史监测数据、建造过程中产生的图文资料、视频存档及主材配件的档案等资料，模型文件及相关资料均分门别类存储于云端，便于追溯及查看。

图1 平台架构

在成都轨道交通建设管理平台中，BIM模型与施工进度紧密联系，施工方可通过建管平台及移动端对现场发生的质量、安全、文明施工等事件进行记录、上传，有效还原施工过程，为质量验评提供有效依据，便于问题溯源。随着施工进度的推进，平台将自动识别已完工的检验批构件，并将质量验评任务推送给相关负责人，指导验评作业。质量验评人员可直接在模型界面中选取到可进行质量验评的检验批构件发起验评工作，验评过程中可查看相应的资料，并可选取数据库中的资料作为支撑验评结论的依据，提高质量验评的可追溯性和可靠性。质量验评完成之后对应的构件会根据验评结果转变状态，如通过、未通过等状态，便于后续更便捷直观的开展验评工作。

4 总结

城市轨道交通工程智能化质量验评的成功应用，是智慧化时代提高工程管理水平、提高工程建设质量的具体体现。并且随着移动设备的普及，可视化验评工作可以满足电脑端和移动端双向同步作业，互助互补，效地提髙了验评的准确性和及时性；实现了质量验评现场查看项目质量，系统即时验收。这一业务过程，极大地简化了项目质量验收的流程，确保了建设项目按期、保质保量顺利竣工。