荣博
中铁十四局集团电气化工程有限公司
摘要:在过去的两个五年规划时期,中国的基础民生工程得到快速发展,尤其是城市轨道交通工程在“十二五”和“十三五”期间在规模上得以迅速扩张,中国一二线城市都基本实现了地铁网络对城市的覆盖。基建的成功离不开新技术为传统工程行业带来的助力推动,BIM技术正是在这样的现实需求下被不断开发和优化出来的新时代工程辅助技术。BIM技术的出现极大促进了装配式工程的发展,本文主要介绍BIM技术和装配式建筑相结合的整体概要情况,帮助更多相关研究人员大致了解这项新技术的运作原理。
关键词:BIM技术;地铁;冷水机房;装配式施工
地铁项目是国内城市轨道交通建设工程中的一项非常重要的组成部分。地铁为城市发展节省了经济成本、加速了城市生产节奏并且有效缩短了城市的空间距离。因此,为优化城市轨道交通,进一步推动现代化城市建设,地铁建设项目中设计的人员、资源、设备和技术等相关因素的精细化管理是非常必要的。在这样的现实需求下,BIM技术被开发出来并且在城市轨道交通建设项目中得以推广。
一、一体化设计
基于BIM技术的云平台支撑,可以实现在同一3D模型内进行全过程和全专业的协同设计与规划。开放商和相关单位能够更加全面地分析周边建筑和地质影响,并且能够综合参考模拟交通情况、城市管道系统改造、工程工艺工法以及施工组织等诸多参考因素。将所有参数一起呈现在一张可视化综合“图纸”上,并且可以在修改参数后进行自动校准,保证合理性、规范性和紧密性。
(一)BIM的决策辅助作用
地铁的出现,极大缓解了城市的交通拥堵问题,这对于国内的一二线城市而言具有相当重大的发展意义、经济意义和现实意义。因此,各城市在过去的十年里都在大力发展本城市的轨道交通系统,同时也使得相关行业得到了寻思的发展,极大缓解了城市的就业压力,可以说对民生而言利远远大于弊。在城市新修地铁工程的建造过程中,BIM技术得到了广泛使用。倾斜摄影技术,能够在极短的时间内帮助规划单位建立整个城市的三维模型,并且能够自动校准模型的三维标尺,准确反馈成比例的长宽、面积和体积等真实数据。BIM与GIS的结合,可以对将施工地铁工程的建成周边模型呈实景化展示,以辅助相关单位和企业的有关决策。
(二)BIM平台的搭建
在地铁实现装配式项目建设过程中,BIM技术横贯整个建造项目的施工周期。地铁工程本身就是一项会影响到整个城市的庞大工程,在建造周期内可能会发生诸多意外情况,针对这些情况都需要相关单位进行及时的商议和调整,这就需要一个能够实时修改方案并且重新展示新技术参数后建造成果的技术,而BIM恰好能够实现这一愿景。
二、装配式施工
在BIM技术的参与下,可以使用新技术、新方法和新材料帮助解决装配式车站的整体结构问题、预制构件的连接问题以及工程核心技术的相关问题。现场的所有施工信息都能够准确反馈到数据中心的模型上,根据现场情况实时自动更新模型。在实时智能监工的帮助下,能够有效实现对相关技术和管理的智能化调整。
(一)设计阶段
在传统的城市轨道交通的设计工作中,设计工程师只能通过二维的图纸展示其全部的设计思路,但是这样的输出方式最大的问题在于输出方和接收方之间的信息理解能力。施工单位在一张二维图纸上能获取的信息有限,这就使得施工过程出错的可能性大大增加。
然而,BIM技术的出现有效支撑起装配式技术与图纸设计之间的沟通桥梁,整个工程的数据都处于一个三维模型当中,随时可以发现真实施工和设计思路之间的偏差,就其中的缺陷进行实时的优化和调整。
(二)生产阶段
传统装配式建筑工程的建设过程中,预制构件的加工仅依靠一张二维的设计图进行传递和交付工作,设计人员和施工人员之间的信息差成为一种不可避免的偏差因素。这样的施工方式,很难保证项目预制构件的质量和标准。
在BIM技术与装配式技术深度融合的现代化工程建造中,不但能够有效实现设计者与加工者之间的全信息交流,还能够帮助预制构件生产商可以从多角度分析最终加工成果并实现实际效果和理想效果的对标。
(三)装配阶段
装配阶段是整个地铁项目周期中最为重要也是最关键的一个建造阶段。在这一阶段的工作中,是要将设计模型真正转化为工程实体。相关单位和开发商都极为重视这一阶段的工作进度和现场情况。在装配式建造的过程中,要利用BIM技术对现场的地质情况进行准确评估,并且在模型上反复进行验证和优化。为了保证整个工程所有构建的安全性能,还需要对全部钢混组合的连接节点进行综合测试。最后,借助BIM技术的可视化功能,将整个地铁工程的施工情况、施工进度进行多次模拟以确保实际工程实施的准确性。
三、数字化验收
(一)基于BIM的数字化移交
地铁工程施工完毕后,通常还需要进行市政道路的恢复工程。道路的恢复和修缮成果需要借助无人机的航拍技术完成,主要是对沿途地铁站点的出入口和周边环境的现状进行取证,并利用三维激光扫描仪获取完整的三维数据结果,最终将这一系列的数据导入实体模型中,行程工程竣工模型。这一竣工模型还要与BIM搭建的模型进行详细对照,将竣工工程的真实文件资料、设计数据和技术参数等资料进行整理和收录,完善各项报表系统实现最终对运营商和相关单位的数字化移交工作。
(二)基于BIM的运维知识库
为了有效提升城市地铁建设项目的智慧化程度,需要进一步借助BIM技术搭建运维知识库,以便地铁项目在商业运营阶段能够有效对各项数据尤其是地铁工程设备的历史进行有效追溯,给后续的运维管理工作提供数据保障。除此之外,在进行后期的运营筹划时,也需要BIM技术进行全工程全信息的披露和公布,以支持验收和移交工作的顺利进行,并形成有效档案资料供后续查验和追责等。
结语:
综上所述,在互联网和大数据引领科技发展的新时期,新兴BIM技术和传统的装配式相结合,不仅仅可以进行三维模型的演算,更重要的是其背后反映的符合新时期以人为本的智慧建造模式。将这种新模式应用于惠及民生的地铁工程中,一方面为基础公共设施的建造带来了积极影响,另一方面也为建筑行业的未来发展趋势提供了全新的选择。尽管BIM技术在当下仍受制于硬件、技术和人才方面的瓶颈,但随着后续更为深入研究的开展,相信相关技术会在短期内得到不断的突破与创新优化,BIM技术必将成为未来指挥城市工程建设中不可或缺的力量。
参考文献:
[1]吴小建,李彦强,艾鹏飞,刘洋,杨鑫嵘.基于BIM的装配式制冷机房施工技术[J].施工技术,2018:14-18.
[2]杜向龙 .地铁车站基于BIM的制冷机房装配式施工应用[J].中小企业管理与科技,2018