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BIM技术在地铁车辆段中辅助施工应用

发表时间：2021/9/3 来源：《建筑科技》2021年9月中作者：张国真

[导读] 地铁车辆段承担列车的检修、停放和维护保养工作，具有占地面积大、建筑密度小、用地强度低等特点，与近年来倡导的土地综合、集约、高效利用理念相违背，车辆段综合开发是解决这一冲突的有效方法。本文对BIM技术在地铁车辆段中辅助施工应用进行分析,以供参考.

广东省建筑科学研究院集团股份有限公司张国真广东省广州市 510500

摘要：地铁车辆段承担列车的检修、停放和维护保养工作，具有占地面积大、建筑密度小、用地强度低等特点，与近年来倡导的土地综合、集约、高效利用理念相违背，车辆段综合开发是解决这一冲突的有效方法。本文对BIM技术在地铁车辆段中辅助施工应用进行分析,以供参考.
关键词：BIM技术;地铁车辆段;应用
        引言
        BIM技术是信息管理建模技术的简称。该技术的基础是三维数字技术，即在工程项目中利用三维模型来反映完整的数据信息，并通过仿真模拟建筑物使工作人员在任何阶段都能观测和参考的数字化信息技术。文章结合实际，就BIM技术在建筑电气设计中的应用做具体分析。
        1地铁车辆段总图竖向集约设计分析
        车辆段选址条件复杂多变，受控因素较多，比如现状地形条件、重要管线及建构筑物等。在特殊情况下，即使充分利用了平面空间，仍难以满足场地要求。这就对地铁车辆段总图集约设计提出了更高的要求。比如在深圳等超大城市，土地资源稀缺，外界控制因素复杂多样，常需要结合竖向布置进行车辆段总图竖向集约设计，即设计多层车辆段。地铁车辆段竖向多层设计，能大幅度减少车辆段的占地面积，实现总图竖向集约设计。车辆段多层设计主要可分为轨道层多层设计、房屋多层设计以及复合多层设计。轨道多层设计常见为运用库多层设计。由于超过两层的运用库，其建筑高度超过24m，需按高层建筑消防设计，对场地要求极高，且两层以上各层间轨道连接难度大，可实施性极低，故运用库多层一般设计为双层。双层运用库上下层轨道布置工整，通常上下重叠布置，易于轨道间柱网布置，从而减少结构转换次数、降低结构难度，同时可兼顾库顶物业开发。轨道多层也可实现运用库与检修库双层布置。由于检修库大部分为维修作业区，区域内跨度大，难以设置中间柱网，通常运用库位于下层、检修库位于上层，且两层间需结合具体情况适时设置转换层。即便如此，上下层结构柱网仍旧难以对齐，库顶上盖物业开发条件差，这种层叠布置方式的上盖处理方式为:进行简单的屋顶复绿或设置屋顶公园等。
        2综合管线设计策略
        2.1划清管线界面，减少盖上、盖下管线交叉
        盖上、盖下管线实为2个不同功能体系，运营维护管理分属于不同的责任主体，且设置标准不同，因而在地面层不宜过多交叉布置。为解决权属和运营管理问题，应严格划清车辆段与上盖开发的管线界面，地面层在总图布置时充分考虑用地及市政管线接驳条件，就近提供上盖管线平面廊道及竖向管井位置，减少上盖管线在车辆段内部穿行，避免与车辆段管线交叉。
        2.2管线BIM设计
        由于管线错综复杂，传统二维设计往往很难发现差错漏碰等问题，加之要等土建完工后管线才开始施工，因而一旦出现问题，极易导致返工，甚至出现废弃工程。综合管线涉及专业较多，往往通过单专业图纸很难发现问题，通过建筑信息模型（BIM）设计手段，可在各专业二维管线图纸完成后，建立具有标高、尺寸、型号、材质等属性信息和相对位置关系等空间信息的三维BIM模型，立体表达管线与土建工程的关系，及时对差错漏碰进行调整.
        3.BIM应用点分析
        3.1工程概况
        某轨道交通车辆段选址位于江西省南昌市，地块位于绕城高速及铁路西环线以西。车辆段用地为呈西南-东北向的长方形，东西长约为1260~1380m，南北宽约368m，红线用地面积约32公顷（含二次开发预留用地）。拟建某轨道交通车辆段场地地貌单元属岗地残丘，场地较为开阔，主要为荒地、农田等种植地、树林及民宅，高低起伏不平。拟建场地现地面标高为35.10~51.31m左右，高差约16.21m。

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        3.2模型可视化应用
        通过BIM项目管理平台，结合平板电脑、手机等终端设备，完成模型的可视化应用，可以直观指导施工和协同管理。项目BIM管理平台提供了BIM模型各种视角的可视化显示，可以根据楼层和专业进行组合和检查。参建方可以点击模型中的任意构件查看其类型、材质、体积等属性信息，将模型构件与二维码关联，使用照片二维码快速定位所需构件，并提供注释和视点保存功能，随时记录关键信息，方便查询和交流.
        3.3项目物资管控
        基于BIM项目管理平台，对现场的物料进行精确管理。本项目场地有32公顷，如何布置材料堆场，将直接影响材料的二次运输所消耗的时间和劳动力，布置不合理将产生较大的成本支出。基于BIM项目管理平台完成项目的场地布置，对现场物料仓库、料场的准确布置；应用基于BIM技术的施工模拟技术，对施工进行模拟合理的规划，减少了不必要的工期、用工浪费，为项目节省了成本。运用BIM技术与RFID技术相结合，优化物料记录管理，在现场物料管理中，建立精细的物料管理台账，能清楚地查找物料的使用、仓储等情况，从而辅助项目管理人员对材料进场和采购决策。建立基于BIM的电子材料清单，能通过模型快速找到相关电子清单，也可以通过电子清单中的二维码入口，快速查找材料所在的项目构建中，实现材料可追溯管理。
        4基于BIM的地铁车辆段施工管理技术应用
        4.1三维模型构建
        传统的二维施工平面图往往不够直观，表达一些复杂的节点时更是存在困难，施工人员会因不理解设计意图或是理解偏差而造成返工，给施工单位带来管理压力甚至是巨大的经济损失。由此，需在地铁车辆段施工过程中引入BIM技术，依据设计单位提供的设计图样，构建精细化的工程三维模型。通过对模型进行归类划分，按照施工工程精度要求，建立相应机电、土建、装修三维模型。在施工过程中，施工人员可将二维施工图与三维设计模型进行对照理解，提高看图效率，及时发现图样中存在的问题，减少返工。
        4.2施工进度管理
        地铁建设一般位于城市的核心区域，在项目建设过程中会受到较多周围环境的约束限制，因此，如何减少环境影响、提升施工效率、把控施工进度、确保工期，就成为地铁建设施工单位特别关注的问题。技术人员可充分利用BIM技术对施工方案进行反复模拟与改进，逐渐形成符合施工安排的具有可操作性的施工方案，实现虚拟建造，帮助施工管理人员在施工前预先熟悉建设项目施工工艺，提前发现施工风险点，制订预案，降低工程成本，确保项目如期完工。
        4.3管线碰撞检查
        地铁车站综合管线碰撞检查是对BIM五大特性中的可视化功能最直接的应用。使用BIM技术对地铁车辆段项目建设过程中预留洞、预埋件、管线的布置进行三维模拟演示，检查预留洞、预埋件的布置偏差和遗漏，检查管线标高是否达到净空高度等事项。通过管线碰撞检查进行局部调整，优化净空和管线排布，消除硬碰硬并尽可能地避免软碰硬，有效减少错误损失，提高施工图的精确度和施工的质量。
        结束语
        建设项目施工将项目规划设计转变成现实建筑物成果，是建设项目的关键环节。地铁工程属于大型复杂工程，具有涉及专业多、施工建设环境复杂、质量要求严格、安全标准高、影响范围广等特点，是关乎民生的重大基础设施建设工程。施工单位应特别关注地铁施工建设，充分发挥BIM技术的可视、信息共享、协同管理等功能，提升项目管理水平。
参考文献
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