BIM在铁路站房中的应用

发表时间:2021/7/16   来源:《城镇建设》2021年第4卷2月4期   作者:钱磊
[导读] 最近几年,我国在铁路方面的发展极快,对于铁路站场的建设有了进一步的要求,与传统的技术对比,BIM于铁路站场的建设当中存在显著优势,能针对铁路站场的建设达到全周期的管理要求。

        钱磊
        中铁上海工程局集团建筑工程有限公司,上海 201901
        摘要:最近几年,我国在铁路方面的发展极快,对于铁路站场的建设有了进一步的要求,与传统的技术对比,BIM于铁路站场的建设当中存在显著优势,能针对铁路站场的建设达到全周期的管理要求。现阶段,BIM已于欧美和日本等部分国家的工程当中获得了显著的效果,在我国铁路的建设当中,也逐渐开始在站场的建设当中应用BIM的技术来提高整体建造的水准。基于此,本文主要对BIM在铁路站房中的应用进行分析探讨。
        关键词:BIM技术;铁路站房;应用
        引言
        目前在铁路站房建设中的质量管理存在两个难点:一是如何把好设计源头关,让设计文件的深度达到规定的标准,要将相关的“错、漏、碰、缺”问题尽可能消灭在施工图审查之前,为后续的相关工作提供技术条件;二是如何才能真正把好现场质量关,从原材料、试件入手,以标准化为抓手,强化作业标准,切实把控施工质量。
        1 铁路站场当中BIM技术的分析
        在20世纪的70年代BIM于美国诞生,最早是建筑业先提出来的,逐渐扩展至建筑工程的领域。BIM是一项新型先进技术,对于建筑工程进一步发展起到极大促进作用,而且应用的范围也由美国发展至欧洲和日本等区域,于建筑等相关的行业中对此技术提出了相关的要求,并且还制定了应用的有关标准和要求。伴随我国经济逐渐发展,在建筑的领域也逐渐引进了BIM的技术,虽然在我国应用BIM较晚,却通过多年的努力探究和分析,BIM技术于建筑等不同行业中应用也日渐成熟。然而BIM于铁路站场当中应用还并不是很完善,大多还是在设计环节有所应用。铁路的站场包含了电力、道岔、信号、各种机车与正线、货物线、到发线及机务段、到发场、工务段、调车场等多项设施,其结构较复杂且种类较多,所以仅在部分站房当中对BIM的技术有所应用,对于把BIM的技术应用到整个的铁路战场当中还仍然存在不少困难。此外,对比设计的方案来讲,需凭借图纸来对站场加以优化和改进,这导致整个的过程较庞大且复杂,这就需要我们进一步对BIM在铁路站房当中的应用加以探究和分析,使其发挥出更大的作用。
        2  BIM在铁路站房施工过程中的应用
        2.1  BIM在站房土建部分中的应用
        2.1.1 模型碰撞问题
        基于上阶段设计过程中发现碰撞问题的解决,在施工阶段会遇到新出现及未预见性的碰撞问题。如:个别专业的图纸调整导致与其他专业的碰撞,现场实际施工过程中发生的不可预知碰撞问题等。此阶段可根据现场实际情况,结合设计、施工、业主等相关单位共同在三维BIM模型中重新调整。
        2.1.2 净空间的确认与优化
        BIM模型将各个专业集成在一个三维模型中,这样不仅可以准确直观的观察各个专业构件的布置摆放,同时可以观察出各个专业之间部件的相关位置关系。从而在BIM的三维协同环境中能够高效、准确、无误地协调设计、施工、机电安装等工作,同时可更好的优化管线布置、提高空间的利用率。
        2.1.3 构件信息确认
        通过对各个构件的信息录入(如:构件的材质、几何尺寸、图纸中的标识、机电信息等),从而在土建施工过程中能够让施工人员清晰准确地浇筑、安置构件等。
        2.1.4 施工图纸审查
        与以往二维CAD图纸分专业审查不同,通过BIM模型不仅可以全专业共同审查,还可在3D可视化环境中准确发现各专业的问题同时解决多专业配合困难。
        2.1.5 施工深化设计
        对于复杂构件以及复杂区域关键性节点等部分可以通过BIM模型的建立全方位360°去观察、实施,从而避免了工期的延误以及施工过程中导致的错误。
        2.1.6 施工方案设定、组织计划
        施工单位结合BIM模型设定施工方案以及施工组织计划并将进度计划与BIM模型进行关联,生成以周为单位的4D(3D模型+时间)施工组织进度。

从而能够用可视化的模型以及时间安排形象生动的展示建设全过程。甲方、监理、设计等单位可根据BIM的4D施工模拟,定期检查实地核查工程进度同时也可作为施工进度评价的依据。在各级会议中,应用BIM的4D模拟施工进度模型,研究解决施工组织、安排中的各类问题。通过与实际进度的对比检查工程进展情况。
        2.1.7 设备与材料进场时间安排、堆放场地安排
        施工现场工作面冲突是传统施工过程中常出现的问题,由于设备、材料、机械、人力物资等不断的进场导致场地空间紧张以及各个作业面之间的冲突。BIM,4D化模拟施工可以有效的解决此类问题的出现。根据4D模拟施工进度,工程人员可以清晰直观的判定出所需材料设备以及人员配置,同时可以根据4D模型精准的测算出所需场地需求,从而可以极大的帮助生产管理人员合理地安排生产计划,提前规避工作面冲突等问题。
        2.1.8 施工放样
        施工前工程技术人员可以利用BIM模型精准地进行模拟放样工作,同时也可以提前计划各种设备等的摆放规划。这样可以极大的提高工作效率,提早发现施工问题同时优化施工工艺。
        2.1.9 工程量的精准计算
        与以往计算工程量方式不同,BIM模型可以自动计算出实际项目的工程量。通过BIM可以进行工程量计算以及工程清单的提取,这样可以使工程技术人员快速的掌握实际的工程数量同时可以精确地控制生产成本。
        2.1.10 施工安全管理
        对于地下工程如:深基坑开挖、支护体系等工作内容,BIM可以通过模型施工大大提高施工过程中对风险因素的识别以及规避。施工过程中坠落是常见的安全隐患,通过BIM模型可以发现潜在的坠落危险源如:楼梯井、天窗、电梯井等。通过BIM模型中识别出来的危险源,工程技术人员可以建立防坠落防护栏杆等构件模型同时提供安装以及拆除的日期地点等因素。这样可以大大减少坠落事件的发生概率。
        2.1.11 与现有运营线路之间的关系处理
        部分站房施工可能会在既有线路周边开展工作,这对施工人员是一个挑战。既要保质保量按时完成工程同时又不能影响线路的运营。施工人员可以利用BIM模型中如:深基坑开挖范围、支护范围、打桩范围、既有线路位置等信息,根据需要对模型剖切生成剖面,并进行尺寸和距离的量测,获取所需数据。
        2.2  BIM在站房机电部分中的应用
        2.2.1 碰撞检查
        工程技术人员可根据BIM模型在施工前进行碰撞分析检查,及早的发现碰撞问题如:管线之间的碰撞、管线与主体结构的碰撞、管线设置不合理影响其他专业的需求等。
        2.2.2 综合管线
        由于站房内专业众多,管线复杂所以可以利用BIM模型进行综合管线路径的设计。如对通信、信号、信息、通风、消防、电力、照明、给排水、监控等进行综合布置以满足美观、净空及各个专业的相关要求。
        2.2.3 设备进场安排
        根据BIM,4D模拟施工,施工部门可按计划工期节点,提供不同设备的进场计划如:规格、数量、进场时间、场地安排等。
        3 结束语
        在铁路站房设计与施工当中,各个专业相互间协调与交流非常关键,应用BIM可给甲方与设计方及施工方等多方人员创建出实时交流与信息共享平台,还能创建四维的模型来对施工加以模拟,及时发现设计和施工中存在的问题并及时解决,节省成本,提升工作的效率。但当前BIM在车站站房中的应用还不是很成熟,这需要铁路的各个专业共同的配合与努力,对BIM进一步加以探究和分析,使其在车站站房中得到更好的应用。
        参考文献:
        [1]李云贵,邱奎宁.我国建筑行业BIM研究与实践[J].建筑技术开发,2015,42(4):3-10.
        [2]王彦.基于B1M技术的建筑项目质量控制研究[J].福建建筑,2013(12):87-89.
        [3]胡梦岚.建筑工程施工过程中的质量监管工作研究[J].工程质量,2016(2):25-26.
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