城市轨道交通工程领域BIM的运用探讨李金明--中国期刊网

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城市轨道交通工程领域BIM的运用探讨李金明

发表时间：2020/1/13 来源：《防护工程》2019年18期作者：李金明1 杨尚震2 王洪志3

[导读] 随着我国经济的发展，城市化进程逐步加快，城市轨道交通工程关系到人民群众的切身利益。

青岛市市政工程管理处山东青岛 266000
　　摘要:随着我国经济的快速发展，城市轨道交通行业在国家基础设施建设中占据着越来越重要的地位。轨道交通项目具有投资大、规模大、建设周期长、专业系统性复杂等特点，对施工过程中的精细化管理具有较高的要求。本文阐述了BIM技术概念和利用BIM技术进行信息化工程管理，为行业内类似项目提供一定的借鉴。
　　关键词:城市轨道交通;BIM技术;施工阶段;信息化管理
　　
　　
　　引言：随着我国经济的发展，城市化进程逐步加快，城市轨道交通工程关系到人民群众的切身利益，施工条件复杂，施工任务繁重，传统的工程管理模式无法保证工程质量和施工进度。BIM在实际应用过程中通过各种参数模型能够实现工程信息资源的有效整合，为建筑施工提供必要的数据支持，节约建筑成本，提高施工效率，应用于城市轨道交通工程施工管理中效果显著，值得全面推广。
　　一、BIM技术应用概述
　　1.基本概念
　　建筑信息模型英文简称为BIM，主要内容包括与建筑工程施工密切相关的空间位置关系、周边地理环境信息、立体几何关系、建筑组成单元参数信息等，利用BIM技术能够准确呈现出建筑工程在整个生命周期内的信息数据，为施工建设人员提供必要的数据支持。BIM技术具有虚拟先行性、全局优化性、可出图性、可视化程度高、冲突协调性等方面的特点，在建筑工程领域加以应用能够起到良好的效果，受到建筑行业人员的广泛重视。
　　2.BIM技术在城市轨道交通工程施工中应用的可行性
　　BIM技术能够准确体现出建筑工程全生命周期的信息资源，能够实现建筑施工风险控制的全面化、动态化、准确化。利用BIM技术能够显著提高企业的风险管理水平，能够将工程项目施工建设各方集中统一在同一个平台上，提高施工各方沟通效率。BIM技术能够对建筑物的三维实体建模和项目进度控制进行准确的计划，在建筑工程动态三维实体构件中加入进度控制计划，能够实现建筑工程的4D模拟分析。BIM技术具有良好的信息时效性，与传统的施工风险管理模式相比，能够及时发现建筑整体模型数据资源的细微改变，并对相关数据资源及时进行更新，实现对风险的动态化控制管理，改善风险管理水平，确保建筑工程整体目标能够实现。
　　二、BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的实际应用
　　1.工程实例
　　青岛地铁4号线海泊桥站与1号线海泊桥站T型换乘，车站外包总体长度为243.1m。车站属于双层地下车站，采用双柱三跨的模式进行施工，地下二层属于站台层，地下一层属于站厅层，整体站台宽度为13m。车站标准段埋深为20~22m，标准段结构整体高度为18.31m。暗挖车站北侧边墙下穿220kv高压线，垂直距离为25m，因此施工存在一定的安全隐患。同时，车站大里程端下穿杭鞍高架桥引桥，受F2断层破碎带影响，地质条件复杂，导致工程施工的整体风险增加。为有效控制工程建设的风险，加强施工管理，设计单位利用BIM技术将招标文件中的信息资源进行全面的分解，并建立合理的模型结构，建立命名规则、制定相关标准、建立完善的结构树，依据工程施工实际勘察文件内容以及设计图纸建立起BIM模型。施工单位结合场地及临建布置建立场布BIM模型，同时以工程实体BIM模型为基础，在实际施工建设过程中对方案、平面图纸、模型信息不断完善，确保工程建设顺利完成，达到应有的效果。

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　　2.临建场布及周边环境可视化模型
　　利用BIM技术建立的三维可视化模型能够准确展示出临建场地及设施的空间位置关系及特点，决策者能更加准确地检查场地布置的合理性，进行方案比选，根据立体位置关系和形象直观提供评价依据，便于方案优化，过程中只需修改模型，避免返工成本。施工人员能准确地进行实施，所见即所得，提高了工作效率，也减小了返工的几率。
　　
　　施工场地布置BIM模型（局部放大）
　　3.工程实体三维可视化模型
　　利用BIM技术建立的三维可视化模型能够准确展示出工程的空间位置关系以及几何结构特点，施工人员利用该模型能够准确了解工程设计的意图，特别是各接口间在三维空间的位置关系，提高施工效率，改善工程质量。BIM三维结构模型包含了工程施工的各类信息资源，将模型与施工现场实际情况进行比对能够及时发现设计和施工过程中存在的各类问题，制定解决方案，实现施工质量的不断优化。
　　4.碰撞检测
　　传统的施工模式之下，技术人员无法对设计的整体效果进行有效的检查，在实际施工过程中经常出现空间过于紧张或结构之间存在碰撞的问题。在城市轨道交通工程施工建设中引入BIM技术，利用Navisworks软件，能够对设计方案进行系统的碰撞检测，检测的总体数量达到150处。通过完善的碰撞检测能够及时发现设计方案中存在的问题，技术人员能够及时变更设计图纸，避免在施工过程中出现返工或停工的情况，提高施工效率，改善管理水平。
　　5.加强施工进度控制
　　利用BIM技术建立的工程模型需要由咨询单位移交至施工单位，工程技术人员对模型进行系统审核，提出调整意见，咨询公司结合调整意见对模型作出必要的改变，以此来满足工程建设的实际需求。在模型制作的过程中，建筑企业需要为施工企业提供施工的月度计划以及年度总计划，咨询单位需要依据这些计划进行模型设计，施工企业依据模型的设计方案，事先安排机械设备、原材料、施工技术人员，避免内部资源出现浪费。利用BIM技术能够保证工程施工各个工序的合理衔接，施工单位利用比较小的空间能够实现钻孔灌注桩施工与高压旋喷桩施工的衔接，缩短工期。在开挖基坑施工中应用BIM技术，企业能够对安装钢支撑的负面作用提前掌握，提高安装速度。
　　6.施工过程的跟踪以及5D虚拟模式利用
　　BIM技术建立的工程技术模型包含了建筑工程全部的数据信息资源，施工人员能够在最短时间内获得材料的出场日期、保修日期、材料规格，通过完善的施工材料管理系统能够提高工程的整体质量，为施工建设提供必要的物质支持。利用BIM技术能够对所有施工材料进行跟踪管理，通过信息资源共享能够保证建筑工程的维护以及管理效果，避免建筑材料出现不必要的浪费。同时，利用BIM三维模型、工程时间信息、工程量成本信息等资源能够实现5D虚拟构造的效果，技术人员可以利用5D虚拟模式实现施工过程的逐步完善，规避各类风险，真实地展示出工程量、施工进展，有助于企业对施工成本进行有效的控制，提高企业的经济效益。
　　结束语
　　城市轨道交通工程对城市的发展具有重要的促进作用，针对传统施工模式存在的问题，需要积极引入BIM技术，建立可视化的工程三维模型，准确反映出工程的数据信息资源，技术人员利用模型和数据预测工程施工可能存在的问题，及时制定预案，以此来实现工程施工质量和效率的同步提高。
　　参考文献：
　　[1]蔡蔚.建筑信息模型(BIM)技术在城市轨道交通项目管理中的应用与探索[J].城市轨道交通研究,2014,17(5):1-4.
　　