BIM技术在轨道交通工程施工中的应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月40卷6期   作者:孙宗乐
[导读] 轨道交通工程的建设从规划、设计、建设到运营,是一个庞大
        孙宗乐
        天元建设集团有限公司 276000  
        摘要:轨道交通工程的建设从规划、设计、建设到运营,是一个庞大、复杂、多行业、多专业的系统工程,专业覆盖多、关系复杂、技术难度大,建设规模大、工期长、参建单位多、施工工艺难等特点给工程项目的进度管理带来了巨大压力,经常会导致工期拖延甚至阻碍工程交付。
        关键词:BIM技术;轨道交通;
引言
        近年来,我国社会经济蒸蒸日上,城市化进程加快,推动城市轨道交通建设和发展,不仅数量与日俱增,而且工程规模扩大,施工难度增加,工程建设要求提高。在此背景下,以往施工技术呈现不适应现象,促使对BIM技术的探索和应用,以加快城市轨道交通建设步伐,促进城市进步。因此,在新形势下,积极探索BIM技术在城市轨道交通施工中的应用前景意义重大,值得深思。
一、BIM技术简介
        BIM(BuildingInformationModeling,即:建筑信息模型)是利用数字模型对项目进行设计、施工、运维的过程。BIM模型包含了工程几何、物理、功能和性能等信息,项目不同的参与方在项目的各个阶段可以基于同一模型,利用和维护这些信息进行协同工作,对项目进行各种分析和模拟。基于BIM的设计模式被业界奉为继手工制图到计算机辅助制图的“第一次技术革命”后,颠覆行业工作模式的“第二次技术革命”。通过以BIM为基础,可使工程在设计、施工、运维的全生命周期,实现信息共享和无损传递,提高工程建设的质量和效率,节约项目成本,提升科学决策和管理水平。
二、BIM技术在城市轨道交通施工中应用价值
        2.1快速算量,精度提高
        在科技环境下,促使BIM技术日益成熟和完善,表现出广阔的发展前景。BIM数据库的建立,以5D关联数据库为支撑,能够推动工程量计算工作进步,在提高计算效率的同时,也能够为计算结果的准确度作出保障,为施工提供有利条件,在整体上优化施工预算结果,保证计算精度。BIM数据库在城市轨道交通施工中所发挥的作用是不可替代的,数据库的数据粒度达到构件级,有助于及时提供项目各条线管理所需的数据信息,节省施工时间,加快施工作业步伐,对城市轨道交通施工管理效果的增强具有重要意义。
        2.2设计施工一体化,减少施工失误
        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。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。
        2.3碰撞检查,减少返工
        BIM技术在城市轨道交通中之所以具有良好的应用前景,其中有很大部分原因是由于BIM技术具有可视化特征。三维可视化对工程建设有很大帮助。城市轨道施工前期,引入BIM技术能够进行碰撞检查,提出可视化的思路,优化工程设计,减少误区,降低返工的可能性。在BIM工程模型中,因为整个过程都是可视化的,所以还可实现对管线排布方案的优化。


三、BIM技术在城市轨道交通施工中具体应用
        3.1BIM管线综合优化设计
        根据各专业提资图建立管线模型,将各专业管线模型与土建模型进行集成,按照控制参数要求,进行管线综合优化设计,根据水管保温、装修要求、现场土建实际情况、房间砌筑情况,进行管线综合优化设计,要求保证零碰撞(假连接除外);预留支吊架安装空间,水管考虑保温厚度、消防水管靠墙安装;预留400mm以上的检修空间,局部至少预留300mm;满足装修线型以及吊杆的安装要求;管件不能穿越墙体,并且无法自动开墙洞;设备区走廊无吊顶区域,分层排列,整齐美观;布置风口末端、阀门、三通等管件。
        3.2车辆施工中BIM技术的应用
        车辆是城市轨道交通的重要组成部分,也是技术含量最高的机电设备。车辆应确保在寿命周期内正常运行时的行车安全和人身安全;同时应具备故障、事故和灾难情况下对人员和车辆救助的条件。车辆大类下分电动客车、列车乘客信息显示系统、磁悬浮列车、现代有轨电车、专用轨道车辆、车辆检修系统、车辆检测系统、车辆清洗系统、车辆试验系统、车辆救援系统、系统及其他共12个小类。BIM建模与表达:车辆专业BIM建模及所包含的几何信息及非几何信息,模型借助Revit建模软件,可采用外建族形式自行绘制后载入进项目,并直接将Revit软件自带的系统族载入项目中。
        3.3施工阶段BIM技术的应用
        施工共享设计模型,打破现场施工与设计的物理屏障,使设计成果更有效的服务现场实施;可视化交底等设计施工一体化应用,提高施工精细化管理水平,降低返工和变更,降低投资,通过BIM与建管信息化平台的结合,实现勘察设计信息的在线管理,降低管理成本,提高管理效率,实现工程量智能统计,自动生成工程量清单,提供实物量,为材料管理、放样、加工、安装提供依据。实现移动客户端在线3D交底,直观展现设计意图,提高施工进度和质量,通过建管信息化平台,汇集处理各工程进度安全信息,形成轨道交通信息化分级管控:集团公司一张屏展示全网总体进度与安全状态;建设公司管理线路及标段总体形象进度及风险清单、盾构一张网状态;承包单位及标段管理单项工程进度及方案、风险工程方案及状态。
        3.4BIM平台管控
        搭建BIM数据集成与管控平台,基于“一张图”(一个平台界面),从施工现场、进度状态、安装质量、竣工交付等4个方面全面掌控建造过程,具体内容包括自动采集并掌控施工现场的环境监控数据、7d天气预报以及天气预警数据;制订站后工程安装计划进度,采集实际进度,实现BIM安装模拟与进度三色预警管控;掌控施工现场各类预警状况与统计数据,包括监测预警、现场巡视问题、隐患排查记录、进度预警状况;掌控施工现场的人员构成与数量、月度机械数量、月度材料数量、月度计量支付、月度构配件设备检验状况;接入施工现场监控视频,并结合手工上传视频与照片的方式,掌握现场的实时施工状态。
结束语:
        在轨道交通工程中应用BIM技术是城市基础设施建设发展的必然趋势,也是一种新的问题解决手段。在轨道交通工程项目的全生命周期里,BIM技术不仅可以解决多环节沟通协调问题;还能避免设计错、漏、碰、缺,为各专业施工减少碰撞;同时,也为运营提供技术保障。利用BIM的价值不仅在于将规划区间罩棚周边环境用三维的方式展示出来,还能利用其可视化的特点,分析、论证人行天桥跨区间罩棚方案的可行性,研究各方案对周边建筑物、出入口和地下市政管线的影响;同时,它便于优化设计方案,指导施工单位对既有市政管线迁改,碰撞检查,防患于未然,保证了工程质量,缩短工期,节约成本。
参考文献:
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[3]王小培.BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的应用[J].中华建设,2019(10):58-59.
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