中小型铁路客站BIM技术正向应用探索——青藏铁路西格段提质改造工程德令哈站房改扩建工程BIM正向设计应用探索

(整期优先)网络出版时间:2024-04-11
/ 2

中小型铁路客站BIM技术正向应用探索——青藏铁路西格段提质改造工程德令哈站房改扩建工程BIM正向设计应用探索

王庆安

中国铁路青藏集团有限公司 青海 西宁市 810000

摘 要:本文真实的还原了西格提质项目德令哈站房BIM技术应用的全过程,深入浅出的分析了BIM技术在中小型站房应用的真实场景,总结了应用的关键技术。

关键词:铁路站房;BIM正向设计;应用;探索

1项目背景

青藏线西格段是京藏铁路通道的重要组成部分,改造完成后具备开行160km/h的复兴号动车组的要求。德令哈站房是西格提质项目的重难点工程。

工程于2022年4月取得国铁集团和青海省人民政府联合批复,7月1日破土动工,2023年7月1日新建站房建成投运,11月1日既有站房改造完成,德令哈站房改扩建工程全部投运。

2BIM应用的意义

2.1BIM的应用是大势所趋

铁路建设领域基于BIM技术的信息化、数字化应用如火如荼,早在2018年京张铁路建设之初,就已经在全专业、全过程进行了BIM技术应用的探索,BIM联盟关于铁路建设的标准正在趋于完善。

2.2德令哈站房存在其特殊性

2.2.1既有站改造,作业交叉多、施工难度大。

德令哈站房在维持既有车站运营的同时进行施工,主体施工、钢结构吊装作业需跨运营区域,存在较大安全风险。

2.2.2内外装色彩丰富,幕墙工程接口复杂

本工程幕墙形式较多,细部节点多,如何保证不同材质幕墙施工质量及金属幕墙安装平整度,成为幕墙施工的难点。

2.2.3涉及专业多,专业协调复杂

本工程涉及拆除、新建站房、新建雨棚、老站房改造、站场设施改造提升、以及票务系统及旅服系统等的提升补强;因此施工专业繁杂,涵盖拆除、土建、钢结构、幕墙、装修装饰、电梯、给排水、通风空调、电力、建筑智能、消防、信息以及票务系统、旅服系统、环保、运营生产设备安装等众多专业,工序,专业施工交叉多,协调工作量极大。

3应用规划

早在2021年指挥部主要领导就提出以全专业、全过程的BIM技术应用为依托,建设“畅通融合、绿色温馨、经济艺术、智能便捷”的精品站房建设理念。

3.1提高沟通效率

德令哈的建设受到青藏集团公司和德令哈市政府高度关注,要求较高,寄予厚望,为实现精品工程建设目标,需要实现建设过程中建设、设计、施工、监理单位无缝衔接。恰逢国内疫情严重,建设、设计、施工、监理单位人员面对面沟通存在困难,建立BIM模型,建立数字化协同平台进行交流就是最好的途径。

3.2优化管线排布,解决碰撞问题

德令哈站房虽小,但涉及专业齐全,改扩建过程中新建消防泵房、热力机房,加压泵房、变配电室,引入既有锅炉房供暖系统,管线错综复杂,施工难度极大,通过建立BIM模型,是解决管线碰撞,优化管线布局,实现全专业精品工程的不二选择。

3.3进行深化设计,实现可视化交底

站房主体造型以“昆仑横沃野 碧波映祥云”为灵感,以“现代诗城 浪漫之都”为背景,层叠错落的屋顶轮廓雄浑流畅,彰显昆仑山脉的巍峨。

外观造型和内装节点复杂,装修材料涉及石材、铝板、转印铝板、开孔铝板、铝条板、仿石喷涂等,传统的交底技术,技术人员无法将设计意图完整的传递至作业层,通过BIM技术应用完美的将设计意图展现给作业层,进而实现设计意图的完美呈现。

3.4培养管理团队

公司建设系统虽进行过多次BIM技术应用的探索,但涉及专业少,应用效果不佳,面对全路BIM技术如火如荼的应用,通过具体项目实现全专业、全过程BIM技术的应用,为指挥部甚至是集团公司建设系统进行经验的探索和技术、管理人员的储备,也是指挥部管理层下决心在德令哈站房推广BIM技术应用的主要考量。

3.5进行数字模型交付

进行BIM模型交付,是实现集团公司管内建设项目BIM模型交付领的突破,为运维单位数字化运维探索奠定基础。考虑站房的综合性和专业性,交付BIM模型,为运维提供精准、直观的信息。

4.关键技术应用研究

4.1开展BIM正向设计

明确德令哈站房推广BIM技术应用后,在开展施工图设计的同步,委托开展德令哈站房BIM正向设计,并明确委托开展咨询。2022年3月23日组织首次BIM建模标准的审查,4月19日标准基本成型,开始BIM模型建立,5月份进行了模型首次展示汇报,9月1日模型定稿。

4.2全专业BIM模型建立

4次集中审查,几易其稿,2022年9月德令哈站BIM模型建设完成,模型综合了建筑、结构、水、暖、电、信息、通信等专业信息,并正式纳入数字化协同平台,启用。指挥部面向集团公司各专业管理部门、站段和设计、施工、监理单位正式开放了平台。

4.3关键技术研究

4.3.1碰撞检查

德令哈全专业、全过程BIM建模过程中,检查出专业间的碰撞1078处,净高不足2处,初步估算节省成本约150万元。

4.3.2内外装深化

通过在模型中进行动态漫游,充分了解建筑结构及机电间的关系,对功能机房管线进行优化排版,确保空间、美观。利用模型对室内外重点部位面层禁排版,指导装饰材料的采购及加工,确保装修效果的完美呈现。

4.3.3工艺工序模拟

本工程屋面为钢结构网架结构,利用BIM模型,对梁柱节点等复杂部位进行分析,模拟吊装工艺,优化了钢结构网架提升方案。

4.3.4可视化交底

通过 BIM 模型,同时辅助漫游动画,展示水、暖、电、通信、信息管线的排布走向和装饰面层排版、节点做法,进行三维技术交底,使施工人员更直观的了解管线走向,了解建筑结构及机电间的关系,尤其是便于理解复杂节点部位的做法,有效的提升了工程安装效率,减少后期人材机浪费。

4.3.5 BIM咨询审核

德令哈站房BIM技术应用过程中,形成了中小型站房BIM应用咨询实施方案一份,专家审查会议纪要4份,专业咨询审核报告4份,为中小型站房BIM技术应用进行了积极探索和经验的积累。

5德令哈站房BIM应用的成果

德令哈站房BIM技术的应用,取得了良好的经济社会效益,建立的标准填补了中小型站房建模、深化和交付标准的空白,为指挥部培养了多名熟悉BIM技术应用的专业人才。

5.1形成西北地区中小型BIM相关标准,填补了空白

德令哈站房BIM应用过程中形成了《德令哈站房建筑信息模型建模、深化、交付标准》,得到了BIM联盟的高度认可,认为填补了铁路站房建筑信息模型建模、深化、交付标准的空白。

5.2取得良好社会经济效益

5.2.1取得的社会效益

德令哈站房通过BIM技术应用,优化资源配置,极大提升了施工功效;通过BIM深化内外装节点,完美呈现了设计意图,2023年7月1日新建站房投入使用得到了社会各界的广泛赞誉,既有站房经过改造于2023年11月惊艳亮相,极大提升了德令哈市的城市品质。

5.2.2取得的经济效益

德令哈站房通过BIM技术应用,德令哈专业、全过程BIM过程中,检查出专业间的碰撞1078处,节省成本约150万元。

5.2.3获得的奖励

德令哈站房BIM正向设计应用探索,得到了BIM联盟和协会的高度赞誉,2022年获得了“联盟杯”一等奖,2023年获得了“智建杯”银奖,“共创杯”设计组一等奖、施工组二等奖,“新基建杯”二等奖,陕西省“秦汉杯”综合组三类成果将,西安市“唐都杯”优秀奖。

5.2.4培养了专业队伍

在德令哈站房BIM应用的过程中,指挥部成立专业技术攻关小组,通过召开专题会、组织QC技术攻关等活动,为指挥部培养了一批技术、管理人才。

6展望

按照最初设想,德令哈站房BIM应用拟进行数字模型交付,指挥部在组织展开实际应用的同步,积极开展BIM模型数字交付关键技术研究,力求将建设过程的应用数据完整加载到交付的模型中,为后期运维提供直观精确的依据,也为集团公司建设项目数字交付进行经验的积累。

通过德令哈站BIM正向设计技术应用的探索,指挥部管理层提高了对BIM技术的认识,认识到BIM作为建筑业信息化、数字化发展的基础工具,探索、推广、提高将是集团公司建设提高精细化管理水平的必由之路。