沈阳局集团有限公司长春工务段 吉林省长春市 13000
摘要:伴随着我国科技水平的发展,BIM技术在铁路站房运维管理中应用广泛。BIM技术作为信息化高新技术的重要代表,在铁路站房建设项目管控中具有重要作用。在站房施工中引入BIM技术,通过建立互联协同、安全监控、数据收集、经验共享等信息化生态圈,真正实现高效、共享、协同工作,实现施工管理的信息化、智能化、便捷化,达到高效管理、智能管理的目的,为项目施工提供强有力保障。
关键词:BIM技术;铁路站房;运维管理;应用研究
引言
BIM技术自国内广泛开展应用以来,以协调、可视化和碰撞检测功能在机电安装专业中广泛应用,取得了丰硕的成果和效益。中铁建工集团有限公司在铁路站房领域BIM应用有着广泛的传承,自国内首个站房BIM试点工程———兰州西站开始,先后在沈阳南站、哈尔滨站、清河站等大型工程中广泛应用,多次荣获相关行业协会大奖,积累了丰富的BIM建造经验,面对特铁路站房安装工程的特点和难点,重点依托承建的某机电安装工程,研究如何在既有BIM建造基础上集成和创新,解决特铁路站房安装BIM难点,更好地发挥BIM技术价值,增强巩固BIM在机电安装专业中的效果。
1BIM技术概述
BIM技术是建筑信息模型,是将信息技术和建筑工程相结合的一种数据化工具,在建筑工程项目设计、工程管理和工程建设中得到广泛应用,在建筑工程项目建设中应用主要是根据项目施工实际情况,构建虚拟的建筑三维模型,通过数字化技术为模型提供建筑工程信息库,信息库的内容与实际情况相符,并将建筑工程的专业属性、状态信息、建筑物构建集合信息、非构件对象状态信息等融入信息库中,为产品开发管理提供信息支持,提高工程信息集成度。在建筑工程项目中应用BIM技术,可以对工程信息模型进行整合和数据化处理,从而为与建筑单位、运营单位和设计单位提供建筑工程项目所需信息,实现数据交换和共享,保证在建筑工程项目全生命周期中数据信息的有效提供,为建筑项目管理和运营提供准确的数据依据。
从BIM技术特点来看,具有明显的传递性,在项目建设中可以保证各项目建设环节数据信息的一致性和联系性,在建筑项目建设的不同时期都可以准确的捕捉到动态信息,如在后期发现建筑工程设计被篡改,BIM系统可以及时发生反应,无须人工来处理图纸,在建筑工程各个建设阶段都能体现出最终的工作结果,提高工作效率,降低经济成本。在城市轨道交通项目建设汇中,通过BIM技术可以有效实现各方的交流和协商,有利于对铁路站房项目建设过程进行实时监测,利用专业知识完成对三维建筑信息模型构建,促进各方积极开展管线运维和设备碰撞测试,提高各部门的沟通效率。
2项目难点
(1)用地紧张。在施工过程中,四电、站场、天桥、地道和落客平台等同步作业,造成场地共用、工序交叉、工作面叠加,不同作业既相互独立又紧密相连。因此,应采取措施,充分、合理地利用场地空间。
(2)专业多,设计复杂。与一般建设项目相比,铁路站房涉及专业更多,如信息、信号、通信、电力、消防、票务等。各专业涉及的水暖电等路径应提前合理避让。对于结构阶段的预留预埋和安装阶段的管线综合排布,提前策划难度较大;为保证工期,要进行流水施工作业,应考虑各专业穿插施工的时间顺序、技术要求和空间位置关系,避免互相影响导致的返工或破坏。
(3)人员多,沟通不畅。参建方多,上下游产业链长,管理层级多。主要有业主、设计、监理、指挥部、项目部、工程管理部、架子队等7个管理层级,每个层级又存在多个平行部门。以项目部为例,下属部门除工程部外,还有安全质量部、物资机械部、经营预算部、财务部、办公室等,导致沟通不畅,部分信息不能及时、准确地传递。
3BIM技术在铁路站房运维管理中的应用研究
3.1全专业BIM深化与快速出图
传统的BIM应用在安装深化环节上更多的是处理管线的碰撞监测和管线综合,并未较多地考虑专业分包、管线路由的优化、运维的便利性,导致只是解决了各系统之间的碰撞问题,一旦进入现场实施,又会冒出各种施工冲突问题,降低机电管线的安装效率。因此,为了避免在特铁路站房中出现上述问题,在机电深化中将全部系统建立LOD350标准的管线模型和末端模型,深化管线综合支吊架。管线深化调整除考虑同队伍、同专业管线集中外,也根据系统原理最大化优化管线路由,为运维单位考虑方便检修拓展空间,建立多专业交叉审核机制,由其他专业人员对本专业进行三维审核,在多方明确深化结果合理后才予以出图发布,有效提升了整体的机电BIM深化质量和速度。
在深化结果出图环节,考虑到三维模型生成二维深化图工作量大,采用管线自动标记插件和专用标记族,自动识取管线的专业、高程和水平距离,明确出图标准,对主要干线予以标记。剩余的管线更多依赖不可更改的三维模型中数据自动量取,同时借助智能放线设备,自动在现场放线照准,提高出图效率,让一线作业人员逐步向BIM建造转变。
3.2BIM协同性
BIM技术在铁路站房设计中的运用还体现在对工程协同性方面,根据以往的工程项目经验来看,在工程设计中经常会出现不协同、成果不集中或设计分散的情况,这些情况与设计习惯与城市网络现状不符,在工程设计实践中需要加以解决。利用BIM技术优势,在工程设计中可以建立虚拟的建筑工程模型,设计人员可以通过BIM技术来构建实时通信系统或者电子邮件系统,实现对信息的实时共享,在模型构建或信息查询、其他作业布置中能够有效实现信息和设计协同,提高各部门人员的沟通效率,解决设计分散或不协同等问题,有利于构建一个完整的BIM模型。
3.3进度管理
工程实体模型与施工进度计划自动关联,将传统二维进度计划以施工动画模拟的方式进行展示,方便管理人员论证进度计划的可行性。在施工过程中,添加实际施工完成时间,应用BIM虚拟仿真建造技术,对现场施工情况进行4D模拟,直观了解项目实时形象进度。
结合进度管理平台预警功能,进行施工过程实时对比分析,根据进度偏差,找出当前施工进度的提前项和滞后项,分析原因,并根据原因及时调整人、材、机等资源配置,调整施工安排,协调施工各方,实现对项目进度的合理控制与优化,有效提高施工效率,确保工期内完成施工。
3.4自动碰撞检测
自动碰撞设计也是铁路站房设计中的重要组成部分,在自动碰撞设计中涉及工作较多,工作量大,而且各类管线分布情况比较复杂,如果不能通过空间三维立体图形就不能真实、直观地反映出区域内管线布置情况,在设计中就容易出现碰撞失误,为后期的工程项目建设埋下隐患。而通过BIM技术,可以直观的展现出轨道交通运行区间内管线分布情况,构建三维立体模型,了解轨道交通运行过程中各线路碰撞情况,对立体空间的线路碰撞进行自动检测,确保工程设计的可靠性,为工程项目设计方案提供准确的参考依据,提高自动碰撞检测效率和准确性,在城市铁路站房设计中具有重要的现实意义。
结语
将BIM技术与铁路站房施工管理融合,建立BIM应用管理体系,通过三维模型的可视化展示,简化图纸会审,提高沟通效率,使施工管理便捷、高效,为铁路站房施工提供了技术保障。通过对BIM技术在铁路站房集成化管理全生命周期中的应用探索,实现铁路站房项目施工过程的信息化、智能化、便捷化,获得了显著的经济效益与社会效益,并积累了相关经验,为后期BIM技术在其他项目中的推广起到引领作用。随着BIM技术在工程建设领域不断推广,铁路后期运维需求不断提升。目前,BIM技术在铁路站房及相关领域发展时间较短,缺乏系统整合,BIM模型数据利用率较低,仍具有较大的开发潜力,相关技术有待进一步研究。
参考文献:
[1]庞晓磊.BIM技术在铁路站房复杂节点中的应用[J].天津建设科技,2020(5):38-41.
[2]苏立勇,周轶,张志伟,路清泉.BIM技术在铁路站房中的应用构想与实践——以某轨道交通19号线一期工程为例[J].隧道建设(中英文),2012.
[3]苏立勇,周轶,张志伟,路清泉.BIM技术在铁路站房中的应用构想与实践——以某轨道交通19号线一期工程为例[J].隧道建设(中英文),2020(10):1399-1407.