BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的应用

BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的应用

葛涛

山东玖畅市政工程有限公司 山东临沂 276000

摘要：BIM技术应用应根据实际的工程情况来确定,城市轨道交通工程建设施工过程中应该结合其独有的性质和特点来运用和实施BIM应用平台。同时,由于软件的应用程度、成熟度、实践应用等方面仍存在一些问题,在城市轨道交通建设施工方面BIM技术还面临着许多挑战,BIM技术在给城市轨道交通施工带来了新的变化的同时,更加积极的普及和完善BIM技术的应用,结合自身特性、积极实践让不同的参与方都能更加高效地参与到城市轨道建设的整个过程是BIM技术要实现的目标。相信在不久的将来,BIM技术在轨道建设施工过程中的应用将会有质的进步。

关键词：BIM技术；城市轨道交通工程；施工管理

一、BIM在城市轨道交通建设工程中的应用

北京市轨道交通建设中第一个应用BIM技术的是9号线丰台科技园站,主要是在施工图阶段进行管线BIM模型建造,进行碰撞检查,北京地铁6号线、8号线以及19号线后期建设中都明确要将BIM技术及其协同平台搭建归入其整个施工过程中;上海市现阶段在12号线、13号线都全线应用BIM技术,并指定使用AutodeskRevit软件,但也只是在设计阶段构建模型、指导施工以及便于建设单位的管理这些方面;天津市地铁6号线土建施工第八标段的盾构区间在设计和施工管理等方面就运用了BIM技术进行3D数字模拟、工程量计算和盾构机的吊装、始发、掘进转接等等工作的仿真。宁波市轨道交通建设从2009年开始利用BIM技术,构建的模型深度可直接指导施工和辅助后期运维管理的程度。香港城市轨道交通建设起步也比较迟,从2010年开始利用BIM技术,主要是在管线布置、碰撞检查方面还有是在设计和施工的协调方面,而且BIM模型深度还是不够。

二、轨道交通施工过程中的BIM应用

（一）施工阶段的BIM应用价值

由于轨道交通建设与传统的建筑建设存在一定的差异性,主要是在盾构区间施工,大量的土方开挖、深基坑这些都需要提前构建建筑信息模型、建立相关地质地层信息,进行施工碰撞检查、施工过程中进行信息监测。在施工过程中使用BIM模型进行交底,一方面,可以使参与各方更快速高效的得到设计的信息,比如说可以更直观的看到建成的模型,比如说之前在武汉地铁三号线十六标段的罗家庄站的1号风亭施工,在施工过程中由于风亭地上部分和地下部分绘制在不同的施工图纸上,项目技术负责人在施工过程中忽略了地上部分施工图纸,而且在其他的施工图纸上也很难找到地上部分的施工信息,忽略了地上施工的部分,导致最后拆完脚手架后才发现地上部分的1米多高的部分没有施工,又不得不重新进行施工,这大大的增加了施工难度和施工成本,如果运用BIM模型,在施工前进行BIM模型交底就不会出现类似的问题。

1、场地指导规划

在施工前期规划阶段,利用BIM平台输入相关的地质条件信息、管线信息、相邻的建筑物的信息等等一切施工相关的数据信息建立模型,可以分析总体的布局情况。此外,在城市轨道交通工程施工过程中大型机械设备如:钻机、塔吊,运送砼泵车在现场操作时由于个人角度的不直观存在局限性,这时可以通过BIM技术建模,通过3D视角来观察塔吊等机械设备的状态来进行调整而且可以节省时间和成本。

2、施工模拟

BIM的可优化性可以在施工前对施工全过程、重要的施工环节进行模拟,选择更优的施工方案,在施工过程中运用BIM对一些施工难以理解的制作过程进行视频制作动画,进行演示指导施工工艺、制作流程等现场工人难以理解的地方,还可以对现场周转的材料如模板、脚手架等的周转量、需求量进行管控。同时利用BIM模型可以模拟地震等自然灾害时施工人员和救援人员的合理逃生和救援路线。

3、施工进度造价管理

从3D模型到4DBIM(模型+进度)再到5DBIM(模型+进度+造价)这一全过程的优化,让传统的施工管理存在的问题比如说横道图、网络图的施工进度计划跟踪分析困难、进度计划之间存在冲突,得到了很好的解决,BIM技术将进度信息与模型信息链接,得到四维展示。在造价管理控制方面,BIM软件可以配合进度款申请提供准确的进度工程量、也是设计变更调整、签证索赔的依据,可以进行动态造价控制,随时都可进行成本、造价数据的共享。

4、BIM技术与其他技术的结合

目前,可以将BIM技术与3D激光扫描技术结合,这个主要是用于工程量的快速计算,通过3D扫描获得精度高、矢量化的现场数据然后导入到BIM应用软件中去;BIM技术与MR(Mixed Reality)混合现实技术结合,这个就是通过虚拟、交互式漫游等使用户有身临其境的感觉。进行方案的选择;BIM技术与RFID(Radio Frequency Identification)无线射频技术结合,技术的结合主要是用在现场物资提取、跟踪构件和设备的使用状况;BIM与ERP企业资源计划(Enterprise Resource Planning)结合,实现企业层次的数据、信息管理共享。

（二）BIM工程施工中的问题

目前城市轨道交通行业内BIM技术的主要问题是轨道交通建设的参与方众多、信息标准不统一、不兼容,容易形成信息孤岛。所以当前首要的任务是建立完善的技术标准,制定规范的标准体系,实现各参与方之间信息的有效传递。可以通过整个项目BIM模型在标准体系和规范化的情况下建立一个统一的、一体化管理平台。在轨道交通工程开工之前,建立多方参与的项目工作平台,尽量减少文件存储版本空间,提高文件传输效率。

对于施工企业而言,利用BIM模型进行时间、成本结合就可以进行直观的施工管理。通过施工模型和工程进度链接对工程进度的方案进行更有效的分析和交流;还可以将预算过程中创建的信息分解到工序中,制定采购计划,科学地控制成本与进度。在施工方案模拟过程中,比如:土方开挖方案模拟、支撑维护方案模拟、施工方案的演示、施工建模、深化模型碰撞检查等等都可以利用BIM可视化的特点、建立方案模型,模拟施工过程,找到可能存在的问题,可视化技术交底。在不同的专业上有土建专业、钢筋专业、安装专业、钢构专业都可以运用BIM技术。在轨道交通建设施工过程中,BIM多专业集成应用主要是进行碰撞检查和漫游提前发现影响实际施工的碰撞点,加快施工进度。

结束语

综上所述，近些年我国城市轨道交通行业正在快速发展,其工程规模大、线路长、专业多、协调系统复杂的特点,迫切需要一门综合性强的信息管理平台来进行协调和管理;与此同时,BIM技术通过建立三维数字模型对工程进行模拟,为工程施工提供更多的信息建议支撑,而且其在建筑行业的成功推广和应用,也使其开始逐渐向轨道交通工程建设中推进使用。通过阅读文献、查找相关资料,对BIM技术在轨道交通工程施工过程中的实际应用现状进行阐述,并对BIM技术在城市轨道交通工程施工中的应用价值、尚未解决的问题、发展趋势进行说明,为更全面的推进BIM技术在未来的城市轨道交通工程施工过程中的应用奠定基础。

参考文献

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[2]郭俊.BIM技术在城市轨道交通施工中的前景分析[J].大众标准化,2020(24):160-161.

[3]瞿永芳.BIM技术在城市轨道交通工程中的应用[J].中阿科技论坛(中英阿文),2020(05):65-66.