杜恺忻1 张欣2 朱晓玉3
中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津市，300074
摘要：将BIM（Building Information Modeling）技术应用于市政管网项目建设中可以创造更高的经济效益和价值，运用BIM技术检查项目设计中存在的问题，实时把控施工的合理性，以保证项目的质量，防止施工事故的发生，确保项目进展顺利。
关键词：BIM技术；市政管网；施工；管理；应用与研究
1、BIM技术在市政管网施工中的应用
1.1 市政管网施工问题的BIM解决方案
1.1.1将BIM技术应用到市政管网三维设计中，可以配合各类市政管网的设计和碰撞检测，合理解决管网消除中存在的问题。这样市政用户就可以通过BIM模型获取构件布局截面和复杂部位的相关信息，这在二维设计中是不可能实现的。
1.1.2应用BIM技术可以建立一个三维的BIM模型，在这个模型中可以对部分市政管网进行有效的修改和调整，更清晰的反映出每个碰撞点的调整对其他部分带来的连锁反应。将BIM技术应用到具体工作中，可以开发出一个完整可行的流程来解决问题，减少返工问题，保证管道调整的准确性。
1.1.3通过结合BIM技术与物联网，可以实时检测和管理市政管网的运行状态，通过BIM模型展示实际管网运行情况，对可能出现的风险进行分析和预测，从而确保合理的应用程序组件和设备的市政管网。如果在施工中发现了风险，管理人员可以利用BIM技术找到事故管网段的位置和事故性质的现状，并及时疏散，检查修复处理。
1.2 建立BIM市政管网管理系统
市政管网BIM模型中的标高符合设计标准，用户可以通过模型掌握各节点相关设计信息。因此，在施工环节中，可要求施工人员参照设计标高进行施工，防止因施工人员的判断而造成施工效率和质量的下降。
BIM技术与物联网技术相结合，可以全面监测和管理市政管网运行状态的变化。同时，在监测管段预先设置不同的传感器，给出了不同传感器测点的位置变化。在日常运行管理过程中，该模型的应用可以随时随地监测管网的水力变化，并对可能出现的风险采取防范措施。事故发生后，运用BIM模型定位事故区段的位置，了解事故的性质，确定事故的相关参数，以便工作人员进行后续维护处理。GIS作为环境信息平台的核心，可以将BIM数据和GIS数据整合起来进行总结。在内部和外部信息模型中重构新的几何和物理模型，如管道、道路等。使用碰撞检测插件研究并确定所有碰撞点。将管网之间的碰撞分为近碰、软碰和硬碰三种类型，并对管网进行适当的调整。同时针对不同碰撞类型制定了具体的解决方案。经过对模式的深入优化，组织员工开展操作。在施工过程中，将传感器设置在管网关键位置，通过有线与无线传输方式的有效结合，实现了传感器信息对系统主机的输入。此外，主机对各种相关监测数据进行存储和研究，并将分析结果传递给用户，让用户能够更好地了解市政管网的运行情况，及时解决存在的问题。
1.3 市政管网施工BIM技术的应用
1.3.1施工准备阶段
市政管网建设，之前BIM技术的应用主要是通过模型为每个管道安装专业施工图纸部分有效协调，避免发生直接碰撞，也可以通过3 d坐标画各种组件的属性，并使用电脑屏幕模拟、三维可视化的结果，如暖通空调、网络传输和通信特性可以利用BIM技术保存数据。此外，在做好施工和结构设计后，可以利用BIM导入结构专业的数据，通过不断优化，实现各专业之间的数据共享和互通。
1.3.2施工阶段
市政管道工程施工阶段是关键，BIM技术的应用中使用的模拟虚拟施工，施工过程和成本控制，确保每一个环节的建设过程中有效的集成，也可以及时的统计和分析，结合施工进度，确保成本动态管理，和建设更准确的信息，做好采购和材料接收的准备工作。同时，在检查完管网的碰撞、交叉问题后，对整个市政管网系统所需的各种管网材料和使用量进行统计，这是BIM模型非常重要的运用。另外，由于地下空间开发的不可逆性，建设完成后进行重建和拆除将会非常麻烦。施工单位可以运用BIM技术模拟各种施工方案，并进行比较分析，选择最优的施工方案。
1.3.3运维阶段
由于市政管网属于隐蔽工程，施工单位施工中容易忽视的一些隐藏的行信息，即使这些信息丢失，只有很少的人才懂得，尤其是在建筑使用时间继续增加，取代管网络管理人员，使安全隐患越来越重要，甚至导致一场悲剧。BIM技术在市政管网施工中的应用，可以有效的管理复杂的市政管网，如污水管、排水管、电线等的位置，具体位置可以在图纸上标示出来。另外，如果后期维护过程中管网出现异常情况，传感器可以直接将信息输入到BIM模型中，以便管理人员及时获取信息，防止安全风险的发生。
2、维建筑信息模型的施工应用
2.1 碰撞检查
本工程地下管道设施较多，如雨水管网、盲沟等。采用三维建筑信息模型，方便查找管道碰撞位置，并与设计单位沟通解决问题。例如，本工程原设计的侧盲沟波纹管与雨水连接管之间存在较小的冲突，而考虑到雨水连接管的混凝土全覆盖基础时，这种冲突更加明显。因此，我们在施工前积极与设计单位沟通，对设计进行调整，避免碰撞。
2.2 水流方向检查
根据三维建筑信息模型中显示在管道上的坡度等信息，可以知道水流方向。水流方向可与《排水工程设计说明书》进行对比，检查是否满足设计要求。如有疑问，可与设计单位沟通解决。如在这个项目中，发现桥台，雨水连接管，与设计规范，雨水检查井YN68，雨YS68两个连接管为例，在这里雨水口组装路面设计文档应当由连接管进入雨雨雨检查YN68， YS68里面，然后访问京路匝道雨水管，但根据设计要求，按照道路等级设置雨水连接管道，这导致设计的水流方向是从防雨井流向水口，最终会造成排水不良。因此，在获得设计批准后，我们在此反坡处设置雨水连接管，以保证桥台位置排水顺畅。
2.3项目成本测算
由于BIM应用软件具有生成详细列表或类似的功能，在建模完成后，可以非常方便地对项目数量进行分类。这大大节省了项目的业务计算工作量，也可以为项目决策者提供更准确、及时、直观的成本信息。
3、结语
使用BIM技术逆向设计和建模的市政道路雨水管网工程建设能发挥非常积极而有效的作用，它使真正的环境建设的计算机系统有一个预览，可以直观地观察和设计的3 d渲染，根据这个漏补缺和设计和建设的合理安排，很现实的。然而在本文中，逆向设计和建模过程的工作量非常大，或者与BIM应用软件的选择不当有关，不适用于市政道路地下管网，但仍应注意:市政管道网络和其他地下设施反向设计，施工图设计文件涉及许多专业分类（除了雨水管网引入本文和通讯、照明、tsa等等），所以数据过于分散，数据需要在中间过程链的更重要的是，这些导致的工作量。因此，更适合这类项目的BIM应用软件和更前卫的设计文档是非常必要的。
参考文献：
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