袁龙星
中国电建集团铁路建设有限公司 北京 海淀区100080
摘要:BIM技术具有模型化、可视化的特点,将其运用于工程建设项目中可提高管理效率,加快工程进度,节约工程成本,因此运用BIM技术已成为工程建设行业大趋势。在这种趋势下,轨道交通工程建设也开始逐渐采用BIM技术,而且为了更好地适应轨道交通工程的项目特点,BIM技术还与云技术、地理信息技术等相结合运用于轨道交通工程建设中。
关键词:轨道交通;BIM;技术应用
引言
城市轨道交通工程涉及专业多、建设投资大,周边环境复杂,参与单位众多,社会影响大、安全要求高。因此将BIM等信息化技术运用到轨道交通工程的规划设计、建设管理、运维等过程中,有利于实现轨道交通工程数字化、信息化和智慧化。
1轨道交通工程BIM价值分析
1.1提高设计准确率
与CAD设计文件传送互提资料不同,三维协同设计最大特点是一个数据源,即时传输数据信息,减少设计协调,减少提资错误和人为失误,提高生产效率和准确率。
1.2减少设计投入
三维协同设计采用数据共享模式生产,可减少会签环节;通过标准化模块,通用元件库,参数化设计,减少大量低端重复工作,提高设计生产效率,减少设计人员投入。
1.3设计施工一体化,减少施工失误
设计施工共享模型信息,基于同一个模型开展施工深化与施工配合,实现真正意义的设计施工一体化。将差错漏碰消灭在设计阶段,减少变更和返工;通过可视化交底,提高沟通效率,辅助准确理解设计意图,避免施工错误。
1.4工程量智能统计
基于设计与施工模型,快速完成模型构件工程量、价等信息的完善、汇总、筛分,输出完整、精确、满足国标以及地方计算规则的工程量清单报表与计算书。
2轨道交通工程特点
其一,规模大是相对于普通建筑工程而言,由于轨道交通工程的线路较长且每公里造价也较高,轨道交通工程建设资金通常高达十亿甚至百亿千亿。这种规模的工程对档案管理的要求极高,各专业、各单位、各部门、各个生命周期阶段都需要管理。其二,线路长是轨道交通工程的典型特点,轨道交通工程线路一般跨越几十公里到几千公里不等,其间线路会经过各类地形地貌、各类地理文化区域、各类气候条件,还具有地面、地下、高架桥等多种线路铺设方式,线路经过还有不同的供电条件、运营条件、站场条件等。其三,专业多是轨道交通工程的重要特点,轨道交通工程涉及到隧道、桥梁、轨道、路基、车辆、土建、供电、防火、通风、通信、信号等多个专业,这些专业由不用的企业、单位或部门负责,相互之间具有协同性、耦合性和依赖性。
3城市轨道交通工程BIM技术应用要点
3.1在施工阶段的BIM应用价值
由于轨道交通建设与传统的建筑建设存在一定的差异性,主要是在盾构区间施工,大量的土方开挖、深基坑这些都需要提前构建建筑信息模型、建立相关地质地层信息,进行施工碰撞检查、施工过程中进行信息监测。在施工过程中使用BIM模型进行交底,一方面,可以使参与各方更快速高效的得到设计的信息,比如说可以更直观的看到建成的模型,比如说之前在武汉地铁三号线十六标段的罗家庄站的1号风亭施工,在施工过程中由于风亭地上部分和地下部分绘制在不同的施工图纸上,项目技术负责人在施工过程中忽略了地上部分施工图纸,拆完脚手架后才发现地上部分的1米多高的部分没有施工,又不得不重新进行施工,这大大的增加了施工难度和施工成本,如果运用BIM模型,在施工前进行BIM模型交底就不会出现类似的问题。
1)指导场地规划。在施工前期规划阶段,利用BIM平台输入相关的地质条件信息、管线信息、相邻的建筑物的信息等等一切施工相关的数据信息建立模型,可以分析总体的布局情况。
此外,在城市轨道交通工程施工过程中大型机械设备如:钻机、塔吊,运送砼泵车在现场操作时由于个人角度的不直观存在局限性,这时可以通过BIM技术建模,通过3D视角来观察塔吊等机械设备的状态来进行调整而且可以节省时间和成本。
2)模拟施工。BIM的可优化性可以在施工前对施工全过程、重要的施工环节进行模拟,选择更优的施工方案,在施工过程中运用BIM对一些施工难以理解的制作过程进行视频制作动画,进行演示指导施工工艺、制作流程等现场工人难以理解的地方,还可以对现场周转的材料如模板、脚手架等的周转量、需求量进行管控。同时利用BIM模型可以模拟地震等自然灾害时施工人员和救援人员的合理逃生和救援路线。
3)施工进度造价管理。从3D模型到4DBIM(模型+进度)再到5DBIM(模型+进度+造价)这一全过程的优化,让传统的施工管理存在的问题比如说横道图、网络图的施工进度计划跟踪分析困难、进度计划之间存在冲突,得到了很好的解决,BIM技术将进度信息与模型信息链接,得到四维展示。在造价管理控制方面,BIM软件可以配合进度款申请提供准确的进度工程量、也是设计变更调整、签证索赔的依据,可以进行动态造价控制,随时都可进行成本、造价数据的共享。
3.2BIM形势下轨道交通工程档案管理
为了满足当前轨道交通工程档案管理对规模性、长周期、数据分析、全专业、全生命周期、全线路区域的管理需求,通过BIM技术、云技术、大数据技术等新技术的运用,BIM形势下轨道交通档案管理逐渐具有数据共享、全生命周期管理、实时性档案收集、档案数据深度挖掘、档案协同管理、开放性档案管理系统等特点。同时,传统档案管理中的公信力和档案权威性也应得到保证,处理好开放性与安全性、协同性与权威性、实时性与价值性的关系对于轨道交通工程档案管理至关重要。另外,在新技术的运用中,应当保持档案管理的政治属性、法律和历史属性,不要一味地追逐新技术的运用而是利用新技术更好地增强档案管理的传统优势。
3.3标准体系
(1)标准应以目标为导向,BIM应用目标原则为价值导向,“有价值,可实现”。(2)设计及施工本身价值之外,为轨道交通百年运营管理创造价值才是最大的价值单元。(3)标准体系应根据管理价值对系统单元进行层级划分,从而确定模型深度和应用点。如围护等临时结构仅建设期有管理价值,土建结构等建设期有价值、运营期仅做空间管理,常规机电等根据更换周期管理,轨道、车辆、供电等集成化设备系统自身实现数字化,无需进行模型搭建。
3.4运维阶段
(1)将信息模型(几何、安装、厂商、编码等信息)移交既有资产运营管理系统,不再二次录入。
(2)资产管理:实现可视化巡检,原有资产系统模型模块实现。通过二维码作为移动端入口,便于设备巡检等工作。
(3)应急管理:通过快速响应,准确定位,简单可视,提高应急效率,特别是对于隐蔽工程的管理。
(4)地铁保护:结合信息模型及地块信息,实现对地保影响范围方案的审批。
(5)结合数字化安全监控技术、信息化建设管理(成本、进度、质量、安全)、资产及运维管理,以轨道交通工程数字化技术体系、多方协同平台为切入点,搭建轨道交通设计、施工、运维一体化管理系统,降低轨道交通全生命周期的建设运维管理成本,提供增值服务。
结束语
BIM技术在给城市轨道交通施工带来了新的变化的同时,更加积极的普及和完善BIM技术的应用,结合自身特性、积极实践让不同的参与方都能更加高效地参与到城市轨道建设的整个过程是BIM技术要实现的目标。
参考文献
[1]孙超.BIM技术在城市轨道交通中的应用[J].交通世界,2019(25):164-167.
[2]杨喆,付功云,袁文祥,等.基于WebGL三维引擎的轨道交通工程BIM+GIS平台研究[J].土木建筑工程信息技术:1-11.
[3]何宇平.BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的实践探析[J].工程建设与设计,2019(10):85-86.
作者简介:袁龙星(1978-)男,汉族,高级工程师,主要从事轨道交通施工管理工作。