城市综合管廊建设和管理中的BIM应用

城市综合管廊建设和管理中的BIM应用

王勇军

湖北银杉园林景观工程有限公司 湖北省孝感市 432100

摘要：随着城市现代化建设进程的加快，我国相继出台了城市综合管廊建设相关政策，BIM技术作为一项新的信息技术，成功融入了城市综合管廊建设中，助力解决了其建设过程中的一系列问题。本文探讨了BIM技术在综合管廊建设中的应用以及存在的问题和解决思路，供相关人员参考。

关键词：BIM技术；综合管廊；三维仿真模拟

引言：

近年来，随着城市建设的发展，城市地下基础设施建设滞后的问题凸显，如城市某些区域各类架空线网密集，影响了城市形象的提升；管线设施更新、维护造成马路反复开挖，交通拥堵，对城市发展及人们的生活造成了影响。城市综合管廊能够容纳各类市政管线，可以从根本上解决由于线路设施升级、管线扩容造成的“马路拉链”问题，而且管线入廊后，街道变得更加整洁，显著提升了城市形象。因此建设综合管廊是实现工程管线的集约化、规范化管理的必要条件。

1BIM技术在城市综合管廊施工管理中应用的必要性

城市综合管廊的建设，由于其工程环境复杂、管线高度集中且种类繁多、附属设施庞大、管线出口及交叉口异形结构复杂等特点，给施工带来了极大的不便。BIM技术的应用是科技水平在理论研究和工程实践基础上总结出来的一种信息化技术手段，它所带来的施工管理模式变更，最大程度地实现了建筑专业人员整合，实现了信息共享及跨职能、跨专业、跨企业团队的高效协作，为企业集约经营、施工精益管理提供了强大支撑。

2我国综合管廊建设中存在的主要问题

2.1建设规范和标准不完善及欠缺

从我国2015版《城市综合管廊工程技术规范》中可知，本规范对综合管廊之中的缆线管廊相关要求及规定涉足较少，对于盾构方式的圆形断面施工工法没有明确规定，因此，该版规范在施工工法上还存在欠缺。由于综合管廊建设规范与标准的不完善和欠缺，使得在建设过程中相关法律法规不完善，致使各参建相关方职责不明确，这在客观上直接导致综合管廊在我国建设中短时间内不能快速发展。

2.2特有国情影响综合管廊建设发展

世界其他各国城市综合管廊建设起步较早，我国国情有别于他国，管理体制与城市规划等也不同于他国，不可一味照搬国外先进技术与成功案例，再加之我国许多城市对该部分没有进行科学的规划，自身传统管理体制也相对不完善，使得综合管廊建设在我国发展缓慢。

2.3缺乏投资

任何一项工程都需要资金的投入，虽然我国不断有综合管廊建设相关政策出台，但在资金支持上还有所欠缺。综合管廊是我国近年来重点推行的新型建设工程，还未大范围普及，各投资方对其认识还不够，在投资之前都谨慎考虑自身抗风险能力，但由于缺乏国家政策上的支持，投资方自然兴致不高，这也直接阻碍城市综合管廊在我国的建设发展。

3BIM技术在综合管廊建设中的应用

3.1创建协同工作平台

利用BIM技术，创建综合管廊的三维数字化信息模型，该模型能够集成所有与综合管廊的相关信息，如：几何尺寸、构成材料、廊内管线等，这些信息能够形象直观地在管廊模型中展示，并且可以作为公共的信息交流平台，管廊的设计方、施工方以及产权单位均能够在自己的权限内对相关信息进行的提取、修改、录入等，这些信息将会实时更新在模型中。所有管廊建设的参与方包括设计、施工、管理方均在此平台进行工作，进行无障碍交流，利用此平台可以加强各方的参与、沟通、协调，提高工作效率。

3.2隐蔽工程及复杂节点的三维展示

采用传统CAD平面设计方法的综合管廊设计过程更多地依赖于设计人员的经验与主观判断。实际综合管廊的隐蔽工程众多，而且端口处、舱室连接处节点复杂，设计难免会出现纰漏。BIM软件拥有强大的三维展示功能，借助于计算机甚至移动终端设备，设计人员能够查看综合管廊廊体任意断面、任意角度的设计情况。在模型具有足够精度的情况下，隐蔽工程与复杂节点的显示与真实情况完全吻合，增加了设计的精确度。在交底的过程中，三维可视化的设计成果也加强了施工人员对于复杂部位的理解，提高了施工效率。

3.3优选施工方案

综合管廊一般位于交通运输繁忙城市核心区域，地下施工作业多、施工难度大，为了减少对道路通行的影响，综合管廊建设要尽可能快速完成，所以选择一个科学、合理、便捷的施工方案尤为重要。为实现施工方案的模拟，应先建立综合管廊的施工作业模型，在此基础上引入施工顺序（如施工进度计划表）、附加建造过程等信息，进行施工过程的可视化模拟，从而实现施工方案的模拟。运用BIM对施工方案的模拟技术，能够实现对多种方案的可行性与施工效率进行零成本比对，提前暴露出施工方案中的安全隐患与冲突问题，进而对施工方案进行优化。根据模拟结果，施工方可以实现最优方案的选择，达到降低施工成本、节约工期的目的。

3.4管线碰撞检测

综合管廊传统的CAD设计方法，其设计成果表现为综合管廊的平、立、剖面图，各图纸都是独立设计，缺乏关联，一旦管廊相关数据发生变更，其余图纸的信息都需要人工进行修改，工作量大，极易出错；而且综合管廊中管线种类丰富，也会涉及众多不同专业的设计人员，由于人员较多，设计人员之间难以保证充分协调，因此各专业图纸之间的错漏碰撞难于避免。利用BIM技能够事先对管线排布的情况进行检测：需先建立建筑物及管线的BIM施工模型，根据规范，设定管线冲突检测的标准，利用相关软件检查管廊模型中管线的排布情况，管线与管线之间、管线与结构之间碰撞根据设定标准自动检测，一旦产生碰撞，软件对于碰撞的部位会突出显示，简明易懂。碰撞后BIM软件也会自动给出修正方案，但是对于重要部位，需要设计团队、施工团队及建设方共同对碰撞进行评估并给出修改结果。BIM具有关联性的特点，一旦模型修改，其他相关图纸即自动更新，减轻了设计人员的工作量。通过此阶段的碰撞、冲突检测，能够有效避免实际施工过程中管线碰撞的发生，减少由于碰撞、冲突造成的工程返工，节省工程投资。

3.5运营管理

管线入廊后，对管线的运营管理，成为本阶段的重要工作。运营阶段BIM技术的应用，使管线管理工作更加集成化、模块化，增加了管理的效率。BIM的应用也能有效帮助管线产权单位管理管线资产，降低运营成本，提高用户满意度。管线日常的运营管理主要体现在以下几个方面：

3.5.1日常巡检

利用综合管线及节点模型的BIM模型，管理人员可以通过虚拟漫游的形式展示对管线及设施的巡检过程，从而选择最佳日常巡检路线。另外BIM技术结合管线中的监控系统其他智能化系统，能够实现对综合管廊的远程巡检及管理，降低人力成本。

3.5.2维护管理

在管线的信息化模型中，集成管线的所有相关信息：如生产日期、厂商信息及规定的保养周期等。利用管线信息信息化模型结合管线实际运行需求制定管线维保计划。创建综合管线模型时，将相关设备的参数、设备厂商同时录入到模型中。根据设备使用标准及实际运行情况，可以在管理平台上建立设备实施的保养计划。当管理平台一旦发现某些设备设施临近保养周期节点时，将通过网络或移动技术自动通知维保人员对设备设施进行保养，确保设施设备始终处于正常工作状态。

结语：

综上所述，随着我国城镇化建设快速发展，城市综合管廊未来有着广阔的发展空间。当前，我国城市向智慧城市、海绵城市、低碳城市等方向发展，在这些城市模式中，综合管廊更是不可或缺的一部分。作为城市“生命线”的综合管廊在未来的城市发展中必将承担更加重要的作用，为城市的可持续发展创造条件。

参考文献：

[1]葛光亮.综合管廊施工全过程中BIM的实践[J].工程建设与设计,2021(4):187-189.

[2]刘雪君,白建国,高将.BIM技术在市政综合管廊中的应用价值分析[J].江苏建筑,2020(5):124-126.