BIM技術(shù)應(yīng)用于地鐵站后工程施工及設(shè)備安裝

高曉剛+束長(zhǎng)磊+甘泉+于夢(mèng)麗

摘 要：深圳地鐵7號(hào)線7506標(biāo)段常規(guī)設(shè)備安裝，主要施工范圍包括：黃木崗站、黃木崗～八卦嶺站區(qū)間、八卦嶺站、八卦嶺～紅嶺北站區(qū)間、紅嶺北～筍崗站區(qū)間、筍崗站、筍崗站～洪湖站區(qū)間、洪湖站、洪湖站～田貝站、田貝站、田貝站～太安站區(qū)間、太安站等六站六區(qū)間。車站總施工面積：82709m?，6站6區(qū)間總長(zhǎng)6.1km。站后通風(fēng)空調(diào)、給排水、動(dòng)力照明等專業(yè)管線錯(cuò)綜復(fù)雜，各專業(yè)碰撞點(diǎn)較多。為解決個(gè)專業(yè)管線碰撞問(wèn)題，經(jīng)探討研究，利用BIM三維繪圖技術(shù)將地鐵站后建筑、結(jié)構(gòu)及各專業(yè)設(shè)備、管線根據(jù)空間相對(duì)位置繪制出來(lái)，再利用BIM碰撞檢測(cè)技術(shù)查找碰撞點(diǎn)，然后參照其他專業(yè)設(shè)備、管線空間位置，通過(guò)優(yōu)化各專業(yè)設(shè)備、管線空間布置解決碰撞問(wèn)題，根據(jù)優(yōu)化后的模型指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，避免返工。保證了站后工程施工及設(shè)備安裝的質(zhì)量，可為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；應(yīng)用；地鐵站后；施工及設(shè)備安裝

一、工程概況

深圳地鐵7號(hào)線7506標(biāo)段常規(guī)設(shè)備安裝，主要施工范圍包括：黃木崗站、黃木崗～八卦嶺站區(qū)間、八卦嶺站、八卦嶺～紅嶺北站區(qū)間、紅嶺北～筍崗站區(qū)間、筍崗站、筍崗站～洪湖站區(qū)間、洪湖站、洪湖站～田貝站、田貝站、田貝站～太安站區(qū)間、太安站等六站六區(qū)間。車站總施工面積：82709m?，6站6區(qū)間總長(zhǎng)6.1km。黃木崗站：地下三層側(cè)式站臺(tái)結(jié)構(gòu)，車站有效站臺(tái)中心里程為DK23+857.466。八卦嶺站：本站為地下2層10.4米島式站臺(tái)車站，有效站臺(tái)長(zhǎng)136m，寬10m，車站總長(zhǎng)度239m，標(biāo)準(zhǔn)段寬度（結(jié)構(gòu)外緣）19.4m；車站總建筑面積14846.05m?。筍崗站：本站為地下三層同向側(cè)式站臺(tái)車站，有效站臺(tái)長(zhǎng)140m，寬10.3m，車站總長(zhǎng)度228.83m，車站總建筑面積14511.6m?。洪湖站：本站為地下3層側(cè)式疊線車站，車站總長(zhǎng)度為168.5m，車站總建筑面積14695.9m2。田貝站：本站為地下三層雙柱三跨12m島式站臺(tái)車站，車站主體長(zhǎng)度160m。車站總建筑面積12735.6m2，太安站：本站為5、7號(hào)線的換乘站，也是7號(hào)線的終點(diǎn)站。太安站為地下三層的11m雙島式站臺(tái)車站。車站總建筑面積13767m?。

根據(jù)以往地鐵站后設(shè)備管線安裝的經(jīng)驗(yàn)，地鐵站后設(shè)備管線安裝易發(fā)生個(gè)專業(yè)設(shè)備、管線碰撞問(wèn)題，為保證地鐵站后設(shè)備、管線安裝質(zhì)量、符合設(shè)計(jì)要求，深圳地鐵7號(hào)線7506標(biāo)地鐵站后工程施工及設(shè)備安裝時(shí)采用BIM碰撞檢測(cè)技術(shù)查找碰撞點(diǎn)，優(yōu)化碰撞點(diǎn)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

二、BIM技術(shù)應(yīng)用于地鐵站后工程施工及設(shè)備安裝

（一）BIM技術(shù)實(shí)施前準(zhǔn)備

傳統(tǒng)二維綜合管線，管線交叉的地方僅通過(guò)管線標(biāo)高變化關(guān)系，難以進(jìn)行全面的觀察及分析，碰撞無(wú)法全面暴漏及避免[1]。BIM技術(shù)能全面、直觀的展示檢測(cè)出各碰撞點(diǎn)，且BIM技術(shù)應(yīng)用及碰撞檢測(cè)簡(jiǎn)單、易操作。因此經(jīng)項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)商議選用BIM技術(shù)應(yīng)用于地鐵站后工程施工及設(shè)備安裝。

設(shè)置BIM實(shí)施小組：根據(jù)深圳地鐵7號(hào)線7506標(biāo)站后施工內(nèi)容設(shè)置BIM實(shí)施小組，由項(xiàng)目經(jīng)理?yè)?dān)任組長(zhǎng)，對(duì)整個(gè)BIM實(shí)施總體把控；總工擔(dān)任常務(wù)組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)監(jiān)督、安排BIM進(jìn)度實(shí)施。技術(shù)質(zhì)量部各專業(yè)工程師分別負(fù)責(zé)對(duì)應(yīng)專業(yè)的BIM模型繪圖實(shí)施。

（二）BIM技術(shù)過(guò)程

1、建立各專業(yè)BIM模型

首先利用BIM技術(shù)繪制三維模型圖：首先利用AECOsim Building Designer V8i （SELECTseries 5） 三維BIM軟件根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，由個(gè)專業(yè)工程師分別建立了地鐵站主體結(jié)構(gòu)、建筑、通風(fēng)空調(diào)、給排水、動(dòng)力照明等專業(yè)三維BIM模型。各專業(yè)模型建立均需以一個(gè)空間坐標(biāo)點(diǎn)（一般設(shè)為原點(diǎn)（0，0，0））為參照，建模不分先后順序。

各專業(yè)BIM綜合圖：模型建立完成后，建立一個(gè)空白圖作為各專業(yè)組圖空間；以各專業(yè)建模時(shí)參照的共同的空間坐標(biāo)點(diǎn)為基準(zhǔn)，把各專業(yè)模型參照進(jìn)空白圖，完成各專業(yè)組圖。

建模的本身過(guò)程也是一次全面的“三維校審”過(guò)程，在此過(guò)程中可發(fā)現(xiàn)大量隱藏在設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，這在傳統(tǒng)的單專業(yè)校審過(guò)程中是很難發(fā)現(xiàn)的[2]。

2、碰撞檢測(cè)

根據(jù)各專業(yè)BIM綜合模型組圖，利用BIM碰撞檢測(cè)技術(shù)，進(jìn)行各個(gè)專業(yè)兩兩相互碰撞檢測(cè)，專業(yè)內(nèi)碰撞檢測(cè)，查找出碰撞點(diǎn)（專業(yè)間、專業(yè)內(nèi)碰撞檢測(cè)不分先后順序）。將各專業(yè)間、專業(yè)內(nèi)碰撞點(diǎn)導(dǎo)出EXCEL表格，作為碰撞匯總表。各專業(yè)間、專業(yè)內(nèi)碰撞點(diǎn)應(yīng)包括：（1）通過(guò)碰撞檢測(cè)查找到的硬性碰撞（管線、設(shè)備空間位置打架）；（2）通過(guò)碰撞檢測(cè)查找到的軟碰撞（管線、設(shè)備的法蘭、支吊架等無(wú)法安裝）；（3）保證個(gè)專業(yè)管線、設(shè)備安裝后與其他專業(yè)管線、設(shè)備間距符合設(shè)計(jì)要求。

3、碰撞點(diǎn)優(yōu)化

優(yōu)化依據(jù)：不改變?cè)O(shè)計(jì)功能，避免大面積管線、設(shè)備空間位置更改，碰撞點(diǎn)優(yōu)化采用“小讓大；無(wú)壓讓有壓；支管讓主管；便與調(diào)整；兼顧總體設(shè)備、管線”的原則

優(yōu)化圖紙?jiān)O(shè)計(jì)：在各專業(yè)施工前，以碰撞檢測(cè)查找出的碰撞點(diǎn)為依據(jù)，參照其他各專業(yè)設(shè)備、管線空間位置，合理調(diào)整設(shè)備、管線排布，避開(kāi)碰撞。同時(shí)避免優(yōu)化后的管線，與其他位置管線、設(shè)備產(chǎn)生新的碰撞點(diǎn)。

各碰撞點(diǎn)優(yōu)化完成后，繪制碰撞優(yōu)化模型，并出具碰撞點(diǎn)優(yōu)化圖。監(jiān)理例會(huì)上對(duì)各碰撞點(diǎn)的碰撞問(wèn)題像監(jiān)理、設(shè)計(jì)提出問(wèn)題和相應(yīng)點(diǎn)碰撞優(yōu)化方案，征得設(shè)計(jì)同意。

結(jié)合碰撞優(yōu)化圖，參照設(shè)計(jì)院碰撞優(yōu)化方案，繪制BIM三維碰撞優(yōu)化最總圖。并出具碰撞優(yōu)化施工指導(dǎo)圖。

4、施工指導(dǎo)

在施工前根據(jù)碰撞優(yōu)化施工指導(dǎo)圖對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行施工交底。參照設(shè)計(jì)圖紙及碰撞優(yōu)化施工指導(dǎo)圖合理安排個(gè)專業(yè)管線施工順序、施工工期。并按各業(yè)設(shè)備、管線位置修正后的碰撞優(yōu)化模型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。并使現(xiàn)場(chǎng)施工更清晰、明了化。減少施工額外的修正成本。

另外現(xiàn)場(chǎng)各專業(yè)設(shè)備、管線錯(cuò)綜復(fù)雜位置，可出具三維施工指導(dǎo)圖，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行施工指導(dǎo)。三維施工指導(dǎo)圖即“所見(jiàn)即所得”，可避免現(xiàn)場(chǎng)施工順序錯(cuò)亂；管線、設(shè)備漏裝等問(wèn)題。

5、BIM技術(shù)應(yīng)用于地鐵站后施工及設(shè)備安裝成果驗(yàn)收

根據(jù)站后各專業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、管線安裝碰撞返工數(shù)據(jù)核對(duì)BIM技術(shù)實(shí)施效果，各專業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、管線安裝一次返工率為0.2%，即一次安裝合格率為99.8%，驗(yàn)收為優(yōu)良。

三、結(jié)語(yǔ)

深圳地鐵7號(hào)線7506標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部采用“BIM技術(shù)應(yīng)用于地鐵站后工程施工及設(shè)備安裝”的方法，很好地解決了地鐵站后各專業(yè)設(shè)備、管線安裝碰撞、返工的問(wèn)題。一次安裝質(zhì)量?jī)?yōu)良，減少地鐵站后施工額外的修正成本，有效地提高了工程的施工質(zhì)量。縮短建設(shè)工期，產(chǎn)生較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈亮峰.基于BIM技術(shù)的三維管線綜合設(shè)計(jì)在地鐵車站中的應(yīng)用[J].工業(yè)建筑，2013（6）.

[2]惠娟利.BIM在地鐵建設(shè)中的應(yīng)用分析[J].山西建筑，2014（11）.

[3]馬洪娟，姚守儼，戈祥林，林忠和.BIM技術(shù)在南寧規(guī)劃展示館項(xiàng)目施工中應(yīng)用體會(huì)[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2011（04）.

作者簡(jiǎn)介：高曉剛（1991-），河南平頂山人，畢業(yè)于華北水利水電大學(xué)，研究方向：熱能與動(dòng)力工程。endprint