BIM技術(shù)在地鐵土建施工中的應(yīng)用

常雪全?陳虎

摘 要：隨著我國(guó)城市化腳步不斷加快，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，交通事業(yè)得到快速發(fā)展。隨著城市人口增加，交通壓力逐漸增大，給人們出行帶來(lái)諸多不便。地鐵的出現(xiàn)緩解了城市交通擁堵現(xiàn)狀逐漸成為人們出行的重要交通工具。但由于地鐵施工建設(shè)周期長(zhǎng)、投資大、技術(shù)復(fù)雜，在施工過程中容易受到各種因素干擾，產(chǎn)生各種各樣的施工問題。因此，地鐵在施工過程中要加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，保證地鐵在施工過程中安全施工，進(jìn)而提高地鐵的工程質(zhì)量，推動(dòng)交通事業(yè)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地鐵土建施工;BIM;應(yīng)用

1 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 可視化功能

可視化功能是BIM技術(shù)最具應(yīng)用價(jià)值的功能。在工程項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)，能將工程項(xiàng)目的概況以三維立體的形式為工作人員展現(xiàn)出來(lái)，該功能解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工具只能在二維平面內(nèi)進(jìn)行工作的局限性，工作人員能通過直觀的形式來(lái)了解工程概況，不必再根據(jù)施工圖紙進(jìn)行想象。并且針對(duì)較為復(fù)雜且存在重疊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，BIM技術(shù)可以構(gòu)建局部三維模型，從而使工作人員對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容一目了然。此外，BIM技術(shù)可視化功能的價(jià)值體現(xiàn)在其不只是可以應(yīng)用于工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作中，施工人員、監(jiān)工人員都可以基于該功能進(jìn)行溝通、討論，從而完成相應(yīng)工作。

1.2 協(xié)調(diào)功能

一項(xiàng)工程項(xiàng)目包括許多工作部門，除了設(shè)計(jì)單位、施工單位，還包括監(jiān)工單位、工程造價(jià)單位及業(yè)主等。因此，在施工過程中需要多部門單位協(xié)調(diào)開展工作，當(dāng)施工中遇到問題時(shí)能第一時(shí)間進(jìn)行溝通、解決。然而，以往施工過程中各單位之間的協(xié)調(diào)性較差，施工中出現(xiàn)問題時(shí)很難在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行解決。而應(yīng)用BIM技術(shù)能實(shí)現(xiàn)各單位、各部門之間的寫作，當(dāng)施工中出現(xiàn)問題時(shí)，能及時(shí)聯(lián)系各個(gè)部門進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，從而制定出解決問題的方案。比如，在施工中給排水管道與電梯井的設(shè)計(jì)布置出現(xiàn)了碰撞問題，施工方便可以在最短時(shí)間內(nèi)與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通、解決。

1.3 一體化功能

BIM技術(shù)的一體化功能指的是應(yīng)用BIM技術(shù)后，可以實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)工作到工程施工最后到工程竣工全過程的一體化管理。通過BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，能將有關(guān)于工程項(xiàng)目的信息全部收集整合到數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工程項(xiàng)目的管理。

2 BIM技術(shù)在地鐵土建施工中的應(yīng)用

2.1 施工過程模擬

地鐵車站在施工中往往遇到多專業(yè)、多工作、多工種等相互交叉施工，施工難度極大。施工前對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的技術(shù)交底及施工過程中對(duì)各工作協(xié)調(diào)管理均屬于地鐵車站施工管理的一大難題?；贐IM技術(shù)地鐵車站施工管理系統(tǒng)，將施工進(jìn)度信息與3D空間模型相互關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了提前的、動(dòng)態(tài)的、可視的、模擬的車站工程建造過程。在工程施工前，提前進(jìn)行工程施工模擬，將每一個(gè)構(gòu)件在時(shí)間和空間上進(jìn)行準(zhǔn)確定位，提前預(yù)警施工中出現(xiàn)疏忽、不當(dāng)及錯(cuò)誤等信息，及時(shí)進(jìn)行反饋、調(diào)整。在滿足工期要求前提下，工程在施工模擬過程中發(fā)現(xiàn)基坑土方開挖與內(nèi)支撐施工存有大量交叉施工，土方的開挖深度與流水方式嚴(yán)重影響內(nèi)支撐工作的作業(yè)方式。施工過程中，重點(diǎn)關(guān)注其施工的流水情況，提前掌握施工中可能突發(fā)的情況，及時(shí)作出應(yīng)對(duì)。

2.2 合理規(guī)劃地鐵施工空間

地鐵工程的施工與土木建筑工程施工大不相同，從施工環(huán)境來(lái)看，地鐵工程項(xiàng)目的施工環(huán)境處于地下，而且施工空間十分有限。因此，針對(duì)這種施工情況，需要施工方在施工前對(duì)施工空間進(jìn)行合理規(guī)劃，目的是增加施工空間、提升施工安全系數(shù)。應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)地鐵施工空間進(jìn)行合理規(guī)劃時(shí)，可先將施工空間分為可使用空間、施工過程空間及施工材料存放空間。之后考慮到隨著工程施工的開展，可使用空間將越來(lái)越小，因此需要在規(guī)劃施工空間時(shí)對(duì)空間使用程度進(jìn)行預(yù)算，避免在工程后期由于空間狹小導(dǎo)致工程無(wú)法實(shí)施建設(shè)。此外，在施工前應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)地鐵工程進(jìn)行三維建模，能直觀地了解工程施工方案的可行性，并且在施工時(shí)需要避免共享空間的出現(xiàn)。

2.3 地鐵車站工程設(shè)計(jì)階段的BIM技術(shù)應(yīng)用

在設(shè)計(jì)地鐵車站工程的時(shí)候，需要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)做鋪墊，涉及多方面內(nèi)容，十分復(fù)雜。其中包含了建筑設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)等各方面的內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)也比較多，如通風(fēng)空調(diào)管線布置、消防管路布置等。在這種情形下，需要不同類別的設(shè)計(jì)人員相互配合，加強(qiáng)交流與溝通，以解決設(shè)計(jì)圖紙中存在的不足之處。在設(shè)計(jì)過程中以建筑單位為中心，來(lái)引導(dǎo)整個(gè)設(shè)計(jì)工作，各個(gè)專業(yè)人員之間都要提供相應(yīng)的資料。在設(shè)計(jì)初期的時(shí)候，建筑人員需要根據(jù)各專業(yè)資料的數(shù)據(jù)內(nèi)容來(lái)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，然后將設(shè)計(jì)完成的建筑圖紙分發(fā)給其他專業(yè)設(shè)計(jì)人員來(lái)修改，以確保設(shè)計(jì)圖紙無(wú)誤，每一個(gè)專業(yè)相關(guān)部門都要認(rèn)真審核建筑設(shè)計(jì)圖紙的可行性，若是沒有問題，則需要各自簽字確認(rèn)。在這個(gè)過程中應(yīng)用BIM技術(shù)，則能夠?yàn)楦鲗I(yè)部門提供一個(gè)良好的交流平臺(tái)，促進(jìn)部門之間的協(xié)調(diào)合作，可將所有相關(guān)的專業(yè)信息直接呈現(xiàn)出來(lái)，有利于提升建筑設(shè)計(jì)工作效率，提升設(shè)計(jì)圖紙的可操作性。例如，基于BIM技術(shù)的信息系統(tǒng)平臺(tái)中，具有檢查和漫游等功能，能夠有效避免各專業(yè)部門因配合有問題而導(dǎo)致設(shè)計(jì)圖紙出現(xiàn)偏誤，而且BIM技術(shù)的5D造價(jià)估算功能，能實(shí)現(xiàn)地鐵車站工程的精細(xì)化預(yù)算管理。

2.4 質(zhì)量安全管理

工程采用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)車站施工質(zhì)量控制的事前、事中、事后3個(gè)階段控制。工程開工前，在模型建立過程中核查施工圖紙存在的設(shè)計(jì)漏洞、缺陷，提前反饋至設(shè)計(jì)單位進(jìn)行修改，并在核查過程中明確施工重點(diǎn)與難點(diǎn)，為施工過程中有效的質(zhì)量控制做準(zhǔn)備。施工階段，以BIM三維模型構(gòu)件作為施工質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行三維施工技術(shù)交底，達(dá)到施工過程中局部構(gòu)件與整體建筑物的質(zhì)量控制。施工完成后，進(jìn)行BIM三維模型的交付及基于BIM模型信息工程竣工質(zhì)量驗(yàn)收與評(píng)定。安全管理主要應(yīng)用在基于BIM技術(shù)的數(shù)字化的安全培訓(xùn)與安全教育。針對(duì)文化水平低、安全意識(shí)薄弱的勞務(wù)人員與管理人員進(jìn)行虛擬施工技術(shù)培訓(xùn)及安全知識(shí)學(xué)習(xí)，保證了施工人員實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)操作規(guī)范性及風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避及時(shí)性。

2.5 地鐵施工空間的安全檢查

地鐵施工空間有限，并且主要在地下開展施工。這就要求施工單位合理有效地利用施工空間。在對(duì)施工空間進(jìn)行劃分后，需要應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)施工空間的安全性進(jìn)行檢查。檢查內(nèi)容主要包括施工設(shè)備存放區(qū)是否與施工區(qū)域進(jìn)行交叉碰撞，如果存在空間上的沖突，則需要對(duì)空間重新進(jìn)行劃分，從而避免事故的發(fā)生;在施工過程中所應(yīng)用到的一些施工設(shè)備需要考慮其機(jī)械臂長(zhǎng)度及工作范圍，在設(shè)備工作范圍內(nèi)不能存在其他設(shè)備或者雜物，以免干擾施工設(shè)備的正常運(yùn)行，同時(shí)避免施工設(shè)備發(fā)生事故而影響地鐵施工安全。在進(jìn)行地鐵施工空間安全檢查過程中，可以應(yīng)用BIM技術(shù)的三維建模技術(shù)，對(duì)已經(jīng)劃分好各個(gè)區(qū)域的整體施工空間進(jìn)行建模，通過建立好的三維立體模型來(lái)查看施工設(shè)備、施工材料以及施工人員對(duì)于空間的占用情況。而且檢測(cè)過程中要考慮可能出現(xiàn)的碰撞問題，針對(duì)這些可能發(fā)生的碰撞事故提前采取預(yù)防和處理措施。

3 結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)在地鐵車站工程中具有重要作用，可貫穿用于整個(gè)工程建設(shè)中。利用BIM技術(shù)，可科學(xué)規(guī)劃地鐵車站工程的設(shè)計(jì)方案，確保設(shè)計(jì)圖紙無(wú)誤，并且能夠在進(jìn)行實(shí)際施工之前先模擬施工，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，予以改善。而且能使各專業(yè)部門之間相互配合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，避免因配合不到位而影響了施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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