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BIM技术在市政综合管廊中的应用

发表时间：2020/9/24 来源：《基层建设》2020年第17期作者：马海攀

[导读] 摘要：地下管线的高密度增长以及空中蛛网般的线路布置，严重占用城市空间，阻碍城市建设，影响城市化的发展。同时地铁、地下走道等地下空间的开发。

        中国能源建设集团安徽电力建设第一工程有限公司安徽合肥 230000
        摘要：地下管线的高密度增长以及空中蛛网般的线路布置，严重占用城市空间，阻碍城市建设，影响城市化的发展。同时地铁、地下走道等地下空间的开发。必须考虑城市综合管廊的布置和使用。以满足城市化建设的长远发展，立足于现在，发展未来。综合工程管廊的建设不仅要满足城市建设规划同时要满足经济合理，同时需要完整的综合管廊管线数据，以保证后期高效运维。BIM技术的应用，为综合管廊的建设及运维提供了有效的管理支撑。
        关键词：综合管廊；BIM；BIM5D；运用体系
        管线作为城市发展的给养线，为城市中各行各业的发展提供充足的动力，有效的保证了城市的活力。传统地下管线的直埋方式管线直接与土壤接触，土壤中的某些化学物质可能会加大对管线的腐蚀力度，缩短管线的使用时间，日积月累存在严重的安全隐患。且土体的自然沉降或外部压力，也会对管线造成不同程度的影响。空中架线占用城市空间，影响美观。为满足城市化的长远规划，解决城市发展与建设空间不足的矛盾，合理利用土地资源，地下综合管廊项目应运而生。
        1城市综合管廊建设的意义
        综合管廊是城市管道综合走廊。即在城市地下建设一个隧道空间，将电力、通讯、燃气、供热、给排水等各种工程管线汇集于一身，设置专门的投料口、通风口、人员出入口、管钱引出口，并配置专业的监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设及后期统一运维。综合管廊的建设将管线的布置融入城市规划中，统筹各方资源与信息，节约地下空间，解决土地资源无序开发的问题，为未来的城市发展提供余地，综合管廊的提前规划可以避免与来区域划分及建设交叉碰撞，给施工后期的运维带来极大的便利，减少市政设施的开支。将管线埋设于管廊中可以延长管线的寿命，便于定期检修，提高城市整体地下基础设施的现代化水平。
        2 BIM技术在综合管廊中的应用
        BIM技术是辅助项目全过程实施的技术，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，通过数字信息仿真模拟建筑所具有的真实信息，具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点，为建筑物从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程，并在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，支持和反映其各自职责的协同作业。
        利用BIM技术可以大幅度提高设计质量，有效避免施工过程中的返工，实实在在做到了规划先行。不仅如此，某些特殊部位和复杂节点可以利用BIM技术进行可视化、全面直观的进行了解、优化，同时编制切实可行的施工方案，进行场地优化。BIM技术创造了一个集成化的管理环境，在项目管理中减少实施风险。
        3综合管廊建设过程中BIM技术运用的具体体系
        综合管廊建设过程中BIM技术具体实施一般分为三个阶段，一是在综合管廊的施工图设计阶段，二是在施工阶段，三是在竣工验收阶段。
        3.1综合管廊施工图设计阶段
        施工图设计阶段分为管廊主体施工图设计和入廊管线施工图设计两个部分，两部分内容实施时间按照整体项目建造计划进行综合管廊通常采用单舱、双舱、三舱、四舱形式。主要采用预制拼装工艺，埋深较浅可采用现浇。入廊管线主要为：给水管、通信电缆、中水管、污水管、雨水管、中高压电力电缆。
        城市综合管廊的节点类型众多，如管线分支点、通风口、人员出入口、引出口、交叉节点，设计时应综合考虑管线如何有效衔接、人员能否顺利通行，以及管线的规格、数量及弯曲半径。

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同时，还需坚持“四让”原则，即有压管线让无压管线；埋管浅的管线让埋管深的管线；单管让双管；柔性材料管线让刚性材料管线。BIM的运用让设计人员更加直观的看到设计的产品，进而对管廊设计进行调整，使管廊设计更具有协调性，从而有效有效的避免了管线“打架”问题。
        整合廊体BIM模型、各专业管线BIM模型、附属设施模型，通过三维可视化漫游检查廊内各分段空间是否满足设计规范，专业设计人员和施工人员可在漫游过程中针对管线的位置提出优化设计，对管线及廊体模型进行调整，从而完成施工图设计的优化。
        施工图设计的成败在与节点细部设计，BIM技术利用其三维可视化功能，能够更直观的看出节点设计问题所在，并且使得整个技术节点具备可操作、可协调、可沟通。二维图纸往往无法清楚表达出三维立体结构，BIM模型的运用，更深层次、更具体的表达出了设计意图。
        3.2综合管廊施工阶段
        项目在开始之后，BIM技术同样参与到具体工作事宜之中，它主要与材料计划在项目施工的实施情况、准确性的施工规范和合理的施工进度计划等问题加以跟进，通过实体反射扫描、方案模拟等具体方式对施工的基本质量加以控制，以此来保证项目的正常实施。
        运用建筑信息模型（BIM）技术，建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的模型。该模型能够将工艺参数与影响施工的属性联系起来，以反映施工模型与设计模型间的交互作用。通过BIM技术，实现3D+2D（三维+时间+费用）条件下的施工模型，保持了模型的一致性及模型的可持续性，实现虚拟施工过程各阶段和各方面的有效集成。
        通过算量软件运用BIM技术建立的施工阶段的5D模型，能够实现项目成本的精细分析，准确计算出每个工序、每个工区、每个时间节点段的工程量。按照企业定额进行分析，可以及时计算出各个阶段每个构件的中标单价和施工成本的对应关系，实现了项目成本的精细化管理。同时根据施工进度进行及时统计分析，实现了成本的动态管理。避免了以前施工企业在项目完成后，无法知道项目盈利和亏损的原因和部位。
        设计变更出来后，对模型进行调整，及时分析出设计变更前后造价变化额，实现成本动态管理。
        在施工中，还可以根据建筑模型对异型模板进行建模，准确获得异型模板的几何尺寸，用于进行预加工，减少了施工损耗。同样可以对设备管线进行建模，获取管线的各段下料尺寸和管件规格、数量，使得管线尺寸能够在加工厂预先预加工，实现了建筑生产的工厂化。
        3.3竣工阶段
        在施工期间的BIM模型与各个专业的施工深化图、施工过程数据、现场记录照片、设计施工图等具体资料进行统一，最终成为竣工BIM数据模型。
        4 结束语
        随着科学技术的不断发展，BIM技术引入建筑行业已经成了广泛的发展趋势，在综合管廊中运用BIM技术也是步步紧扣的，而不是片面的、零散的。信息技术越来越广泛的应用到工程建设当中。BIM的应用极大地优化了设计方案，减少的图纸的设计难度，更加容易控制项目的建设质量，也降低了工程的施工成本，同时工期目标也更明确了。将成熟的BIM建设体系应用于综合管廊，有助于推动地下综合管廊的智能化建设和综合运营与管理。
        参考文献：
        [1]张德海，黄晓东，BIM技术在城市综合管廊的应用[J].建设科技，2017.
        [2]刘爽，建筑信息模型（BIM）技术的应用[J].数据技术，2008.
        [3]王国伟，薛树国，曹连社.BIM技术在建筑施工中的应用[J].天津建设科技，2014.