BIM技术在地铁工程中的应用研究

发表时间:2021/4/26   来源:《基层建设》2020年第34期   作者:李达
[导读] 摘要:随着人口的不断增长,给城市交通带来了严峻的挑战,为满足人们交通出行的需求,地铁这种高速便捷、无污染的出行方式受到了世界各国的认可。
        天津路桥建设工程有限公司  天津  300000
        摘要:随着人口的不断增长,给城市交通带来了严峻的挑战,为满足人们交通出行的需求,地铁这种高速便捷、无污染的出行方式受到了世界各国的认可。以我国为例,目前我国三线以上的城市基本都建设了地铁。虽然地铁具备多个优势,但也存在着施工空间狭小、技术要求高、涉及专业多且造价昂贵和不可控情况等特点,就实际情况来看,地铁项目在建设管理上尚存在一定的不足,尤其是造价管理。故文章首先对BIM技术进行概述,分析地铁工程造价管理方面存在的问题,然后从造价管理角度研究了BIM技术对地铁造价管理的影响,希望对控制地铁工程建设成本、促进地铁的建设发展有所帮助。
        关键词:BIM技术;地铁施工;安全
        引言
        随着经济的不断发展,人民日益增长的美好生活需要越来越高,对建设工程质量也提出了更高的要求。然而,在工程建设过程中,建设工程质量管理形势不容乐观,建筑工程品质整体不高,房屋倒塌、桥梁塌陷等质量事件时有发生,如楼歪歪事件、重庆綦江彩虹桥事件等等。李克强总理在第十二届全国人民代表大会第五次会议政府工作报告中,明确提出推进建筑业改革发展,提高工程质量。因此,推进建设工程质量提升变得尤为迫切。建设工程质量从定义上讲是建设产品的一组固有特性满足需要的程度,其主要包括人因素、技术水平的因素、管理的因素、环境因素和社会因素等5个方面,其中人的行为是质量管理中的主导因素。住建部在《关于完善质量保障体系提升建筑工程品质的指导意见》明确指出我国存在工程建设信息化不高,农民工老龄化严重,流动性大等社会问题。农民工群体作为建设工程当中最重要的成员,对工程质量的影响是至关重要的,其施工技能水平是建设工程质量管理中的主导因素之一。众所周知,农民工群体受教育程度较低,流动性大,且老龄化严重,然而建筑业今年来飞速发展,如何让受教育程度低、老龄化严重、流动性大的农民工群体跟上日新月异的施工建造技术,是诸多专家、学者一直在探索的问题。
        1 BIM技术简介
        BIM技术是建筑信息模型的简称,BIM技术的出现为土木工程带来了极大的帮助,是当下建筑工程领域最为重要的技术之一,覆盖各个不同的工程领域。具体来看,BIM技术即为数字化的方式,建成物理与功能性的建筑工程表达方式。针对地铁施工的实际流程来看,通过BIM技术能够建设专门的施工管理体系,使得整个工程以更为安全的姿态运作,保证相应的职能人员以动态化的方式,了解到当下地铁施工的全部情况,使得各项策略输出更为安全可靠且高效。BIM技术运用在地铁施工的流程之中,不仅能过在原有的基础上进一步加强安全性,还能不断提高工程的效率和质量,对潜在的施工隐患做到第一时间的发现与优化,确保整个工序的稳定性。4D模型是整个BIM技术的使用前提,也是地铁施工安全的基础方向。通常情况下,传统地铁施工是以三维信息图做出考量的,因此可以将相关信息和模型特征输出。此外,4D模型的BIM技术还可以将其他的额外信息融入,包括类别、性质等。在基本模型确定后,再进行项目技术的整体描述。4D虚拟技术的核心在于,在传统3D模型的建设基础上增加时间这一维度,从而通过动画形式演示整个地铁工程的推进情况,再借助其他的信息技术所辅助,实现最终的效果图呈现。
        2 BIM技术在地铁施工安全方面的应用实践
        2.1提高信息变动的实效性
        就当前实际情况而言,在地铁工程设计过程中,传统统计方式会导致各个专业间的互动性受到不利影响,具体表现在实效性方面,通常一个专业在修改设计后,这个信息很难被其他专业及时捕捉,继而到施工阶段就会爆发大量的矛盾,工程进度会因此受到影响。

而BIM技术的应用,则可以有效解决此类问题,究其原因,主要是BIM技术可以通过构建三维数字模型的方式显示设计变更的信息,这样一来就提高了信息变动的实效性,地铁工程施工的整体效率也会得到有效提升,同时,还能避免因为设计变更导致的返工问题,并及时发现矛盾和解决矛盾,从而减少工程投入。例如在地铁土建施工阶段设备用房预留孔洞位置发生变化,传统方式下若土建设计单位资金不到位,会引起装修施工发生额外变更,但运用BIM技术后,提高了信息变动的时效性,减少了这部分变更。
        2.2开展施工图纸碰撞分析
        地铁工程涉及土建、风水电安装、装饰装修等数十个专业,采用传统的人工审图方式过于依赖于人的主观能动性,在小型工程图纸审查过程中尚能发挥较好的作用,但在施工蓝图数量多、工程信息量庞大的地铁工程图纸审查中,其弊端显露无疑。运用BIM技术审图,通过“图纸会审—BIM模拟—优化设计—现场实施”四个管理步骤,将地铁各专业的二维平面图转换成三维模型,然后导入专业分析软件进行碰撞分析,形成碰撞分析报告,进而优化设计图纸,避免造成不必要的返工和资源浪费。将车站风水电图纸建模分析后发现排烟管与给水管、消防水管与电缆桥架标高冲突,管线之间安全距离不足等诸多问题,类似上述问题,从源头已经制约了工程质量的提升和发展。
        2.3利用BIM技术对施工空间进行安全管理
        首先,可依据施工的既定目标和图纸设计要求,通过使用BIM技术形成立体的空间模型。其次,可结合BIM技术与进度计划相联系,按照规划推进落实施工。最后,细致核查空间冲突,通过对结果的分析来判定区域的危险等级。简单来说,BIM技术便是在施工前先结合图纸设计要求形成立体的模型,构建BIM模型具有更为实用性的意义,其也可作为整个地铁施工项目的核心部分。BIM模型由下述部分构成:结构、机械、管道等模型。BIM模型结合不同的应用目标,具有不同的表达属性和特点。施工模型则是依据主体模型所形成的检测空间碰撞的新模型。例如挖掘机,其机械翅膀的旋转范围仅固定在规定的半径范围内,如果单纯运用实体3D模型,则难以全面反映真实的工作状态。
        BIM模型具有更为明显的完整性,在属于应用目的后,便可准确判定信息表达的边界和细致程度,避免造成信息混乱等情况。此外BIM模型还具有明显的统一性,由于其所需要的软件具有关联性,即使BIM模型在不同的软件之间进行变换,所使用的建模工具和信息衡量标准也是不变的,以此便可保证信息不会重复录入。
        2.4 BIM作为可视化虚拟数字资产能作为实物资
        产的虚拟物在信息化系统起到展示、定位、数据集成及业务操作的载体作用,提升资产管理系统的使用效率;实现位置可视化的设备履历台账管理,提高资产管理模块的操作效率,最终提高运营阶段资产管理水平。
        结语
        综上所述,地铁工程作为交通基础设施的重要组成部分,是世界各国都在建设发展的交通设施,我国也同样如此,但地铁工程造价十分巨大,高昂的造价成了制约地铁建设和发展的重要原因,有鉴于此,在地铁工程造价管理中应用BIM技术,减少不必要的成本,有利于控制工程成本,继而推动地铁事业的发展。有鉴于此,文章重点分析了BIM技术对地铁工程造价管理的影响,以望借鉴。
        参考文献:
        [1]任明利.BIM技术在地铁施工安全方面的应用分析[J].建筑技术开发,2019,46(15):84-85.
        [2]夏润禾.基于BIM技术在地铁施工质量安全管理中的应用研究[J].施工技术,2018,47(S4):933-937.
        [3]戴慧丽.基于BIM的轨道交通数字化施工集成管理研究[J].城市道桥与防洪,2017,(04):168-171.
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