王新苗
中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070
[摘要]地铁车站是轨道交通工程的重要组成部分，为加强车站施工过程质量安全管控水平，对BIM技术在地铁车站施工过程中信息化应用进行研究，施工全过程应用BIM技术，解决施工图优化设计、场地布置模拟、工程量统计等问题。应用ＢＩＭ协同管理平台，进行施工进度4D模拟、BIM施工交底、现场质量安全管理、商务管理，同时利用手机APP配合现场信息采集及查询，有效解决地铁车站施工作业面管理分散的问题。
[关键词]信息化；可视化；地铁施工管理；
[引言]我国城市建设快速发展，极大促进了城市轨道交通的发展，目前国内各大城市对轨道交通建设进行规划设计，地下轨道交通工程结构复杂，地质条件多变，传统施工方式在地下工程中很难满足要求，在新时期发展形势下，需要信息化管理手段来推进轨道交通施工过程管理，BIM技术是基于三维甚至多维“可视化”应用新技术及信息化、数字化建筑模型。作为一个全新理念，可支持全寿命周期应用，实现各阶段建筑信息传递与保存和精确建造及全程优化。
1 工程概况
长春市城市轨道交通6号线03标段一工区为前进大街站（不含）～南湖中街站（含）～南部新城西站（含），线路全长1.3km，共计2站2区间，盾构区间全长523m，暗挖区间全长311m。
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图1-1长春市城市轨道交通6号线03标段一工区示意图
本项目工法众多，南部新城西站为明挖顺作+局部盖挖逆作+装配式车站，南湖中街站为明挖顺作+局部盖挖逆作法车站，区间为矿山法，小里程隧道为盾构法。
2 BIM技术应用需求分析
（1）利用BIM技术可突破传统2D图纸交底形式，BIM技术三维模型展示方式，很好地解决了交底空洞问题。同时通过对施工图优化设计，减少施工过程的返工。
（2）采用Revit软件建模，结合模型截面尺寸信息创建以数据驱动模型参数化族文件。参数化建模有效简化工作流程，提高项目整体模型创建效率，降低项目成本。
（3）地铁车站工程项目安全管理状况复杂，其中作业人员、机械设备、重要危险物资均需进行协同管理、实时跟踪，通过BIM信息化手段进行互联网大数据管控。
（4）基于BIM平台工程协同管理，将设计单位、项目及业主各部门信息进行可视化互通互联，提高数据及时准确性和各部门协同效率。
3 BIM技术在地铁车站施工过程信息化中应用
3.1 BIM参数化建模
根据项目特点，为满足模型标准化、规范化和准确性，开发相应的地铁车站标准化族，以适应项目不同阶段三维建模需求。然后建立项目地铁车站场布模型、围护结构模型、主体结构模型、主体建筑模型，并对多种类型模型进行整合应用，形成车站整体模型。
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图3-1地铁车站BIM整体模型
3.2 BIM技术创新应用
（1）施工图优化设计
利用BIM模型，通过可视化碰撞检查，发现设计图中不合理之处，及时与设计单位反馈，提前进行变更，避免施工后期返工，减少不必要成本投入，创造更大利润。
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图3-2碰撞冲突反馈单
（2）模型漫游
利用BIM可视化功能，进行车站施工场地布置模拟，并通过对场地的漫游，优化施工场地布置，加强现场施工管理。
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图3-3车站场地三维布置
3.3 BIM模型信息存储及工程量统计
BIM建模过程中通过给BIM模型添加共享参数，现场工作人员录入构件生产信息，达到信息及时性、准确性及后期导出明细表易获取特性要求，保证了施工过程中资料完整归档。对后期竣工资料，分包结算等工作提供准确信息保障。
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图3-4施工构件信息完整保存
通过给模型添加共享参数，现场工作人员录入构件生产信息，在模型中随时查看某一构件信息，根据需要将相同属性构件以明细表形式汇集，导出生成Excel汇总表。
3.4 BIM管理创新应用
（1）施工形象进度4D模拟
通过BIM管理系统对施工进度进行4D模拟。相同时间内施工构件逐步亮显并实体化。将整个施工过程模拟播放，形象反映出整个车站施工进度流程。同时计划施工进度日期与实际施工进度相比对，反映出实际施工进度提前或滞后的情况。
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图3-5施工过程４Ｄ模拟
（2）项目施工前BIM交底
通过三维虚拟漫游，直观地看出各构件具体情况，各专业可进行沉浸式体验，提前发现问题，模拟多种方案进行比对，高效解决问题。
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图3-6三维虚拟漫游
对班组进行三维交底，直观的了解现场情况，主要包括以下三种模式。
1）三维交底：通过可视化的模型和漫游，使施工人员快速、准确地了解施工过程，尤其是复杂节点部分，有效地提高沟通效率。
2）手持终端现场交底：通过BIM模型与手机、PAD终端的连接，可以使用手持终端设备进行模型查看，随时随地调出每个构件的型号尺寸材料，便于现场交底、复核。
3）持终端现场交底：通过BIM模型与手机终端的连接，可以使用手持终端设备进行模型查看，便于现场交底、复核。
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图3-7三维技术交底
（3）项目施工过程质量安全管理
项目施工过程中，对现场存在的质量、安全问题进行随时拍照，将现场的质量问题照片上传平台传达给相应负责人，责令限时整改，整改后拍照片回复留存归档形成闭环。该办法有效地把工作责任明确化，提高相关现场人员责任意识。
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图3-8质量安全管理流程
在BIM管理平台中设置质量安全文明施工巡查问题记录回复表，将甲方或监理单位发现的问题公示，并由专人对相应问题作整改回复，并上传整改图片。该办法明确了责任，更把资料整合在一起，方便资料人员收集并统一归档。
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图3-9质量问题管理界面
对于地铁施工中遇到的风险，主要是通过BIM技术进行分析和管控。通过以BIM技术开发的软件系统，对地铁建设构建一个合理的风险模型。有了这个模型，就非常方便地展示出来地铁建设中哪些方面存在问题，哪些方面存在不足，哪些方面需要改进。通过对风险进行层层分析，找到解决风险的方法，优化地铁建设的有效路径，这大大节约了时间成本和经济成本，对整个地铁行业有着非常巨大的帮助。
表3-1影响地铁施工的主要风险因素
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（4）项目施工过程商务管理
通过BIM管理系统，提前将工程量清单与地铁结构模型关联，分析施工期间材料消耗量，材料实际用量和计划用量对比,资金投入支出情况，以及最后的盈利情况。可以帮助项目部制定有效合理的采购计划，最大化节约成本。
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图3-10沙盘模拟各类资源分析曲线
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图3-11材料实际用量和计划用量对比
4 结束语
地铁车站是轨道交通工程重要组成部分，地铁车站施工过程BIM信息化应用对项目施工过程管理、施工过程信息完全保存均有较大实际意义。本文结合地铁车站施工过程的各项特点，介绍了利用BIM技术进行施工过程模拟、施工过程信息完全保存、施工4D形象进度管理、项目施工过程质量安全管理及人员信息安全管理等应用，实现了对地铁车站施工全过程的信息化管控，提高了项目信息化与项目管理深度融合。为今后同类地铁车站工程施工信息化应用提供参考。
参考文献：
[1]章俊，彭维达．BIM在地铁工程施工管理中的应用研究［J］．工程建设与设计，2017，（240）：213－214．
[2]刘纯净．BIM技术在城市轨道交通工程设计阶段的应用研究［J］．建设监理，2016，（8）：8－11．
作者简介：王新苗，男，1997年10月出生，中建二局三公司基础设施分公司长春地铁6号线项目见习技术员