基于BIM的城市綜合管廊建設(shè)分析

文/張賀然 大連市市政設(shè)計研究院有限責(zé)任公司 遼寧大連 116000

城市綜合管廊項目工程具有地下施工作業(yè)的特點，因此對施工安全與質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)要求高，作業(yè)施工周期長范圍廣，專業(yè)性強(qiáng)，施工成本高難度大，容易與市政管網(wǎng)工程發(fā)生干擾沖突，應(yīng)結(jié)合工程具體情況，做好地質(zhì)勘查和施工條件分析，使用BIM信息化模型技術(shù)，實現(xiàn)城市綜合管廊的立體模擬設(shè)計，提升施工質(zhì)量與效率。

1、我國現(xiàn)階段城市綜合管廊工程的情況及不足

1.1 建設(shè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)不完善及欠缺

從我國2015版《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》中可知，本規(guī)范對綜合管廊之中的纜線管廊相關(guān)要求及規(guī)定涉足較少，對于盾構(gòu)方式的圓形斷面施工工法沒有明確規(guī)定，因此，該版規(guī)范在施工工法上還存在欠缺。由于綜合管廊建設(shè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的不完善和欠缺，使得在建設(shè)過程中相關(guān)法律法規(guī)不完善，致使各參建相關(guān)方職責(zé)不明確，這在客觀上直接導(dǎo)致綜合管廊在我國建設(shè)中短時間內(nèi)不能快速發(fā)展。

1.2 特有國情影響

綜合管廊建設(shè)發(fā)展世界其他各國城市地下綜合管廊建設(shè)起步較早，我國國情有別于他國，管理體制與城市規(guī)劃等也不同于他國，不可一味照搬國外先進(jìn)技術(shù)與成功案例，再加之我國許多城市對該部分沒有進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，自身傳統(tǒng)管理體制也相對不完善，使得綜合管廊建設(shè)在我國發(fā)展緩慢。

1.3 缺乏投資

任何一項工程都需要資金的投入，雖然我國不斷有綜合管廊建設(shè)相關(guān)政策出臺，但在資金支持上還有所欠缺。綜合管廊是我國近年來重點推行的新型建設(shè)工程，還未大范圍普及，各投資方對其認(rèn)識還不夠，在投資之前都謹(jǐn)慎考慮自身抗風(fēng)險能力，但由于缺乏國家政策上的支持，投資方自然興致不高，這也直接阻礙城市地下綜合管廊在我國的建設(shè)發(fā)展。

1.4 設(shè)計、施工難度大

造成城市地下綜合管廊設(shè)計、施工難度大的因素除了地質(zhì)條件的復(fù)雜之外，還有管廊本身的因素。為了滿足城市發(fā)展的需要，必須在管廊內(nèi)納入盡可能多的管線，但管廊內(nèi)部空間有限，所以就需要設(shè)計師從多方面充分考慮，既要保證滿足城市的發(fā)展需要，也要保障管廊能夠安全運行。施工時，需要對大口徑管線進(jìn)行吊裝，既要避免管線碰撞造成損壞，也要保證準(zhǔn)確地安放到正確的位置。再者，對于部分重力管線，需要設(shè)置一定的坡度，對設(shè)計者和施工者而言，這都是一種考驗。

2、基于BIM的綜合管廊建設(shè)

2.1 設(shè)計階段應(yīng)用

2.1.1 管線碰撞檢查

綜合管廊內(nèi)部管線眾多，特別是管線分支口、四通節(jié)點等位置，管線穿插頻繁，調(diào)整管線標(biāo)高時經(jīng)常出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，解決一處沖突的同時可能又產(chǎn)生了新的沖突。管線交叉碰撞檢查是綜合管廊設(shè)計的工作重點，通過BIM建模不僅能直觀反映管線的最終狀態(tài)，還能通過施工模擬，在空間上、時間上分階段檢查不同管線、不同工序的相互碰撞。通過三維的模型，能直觀的發(fā)現(xiàn)隱蔽的矛盾，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計。

2.1.2 設(shè)計協(xié)同

綜合管廊設(shè)計是一項系統(tǒng)工程，需要多個專業(yè)設(shè)計人員的緊密配合，其中某一個設(shè)計條件的變更，都可能引起該專業(yè)及其它多個專業(yè)一系列連鎖調(diào)整。

BIM技術(shù)結(jié)合了最新的信息技術(shù)的發(fā)展成果，為設(shè)計管理提供了一個協(xié)同共享的平臺，各專業(yè)設(shè)計人員在一個平臺里修改瀏覽。由于平臺的唯一性，可以做到信息的準(zhǔn)確、及時，提高了設(shè)計效率。

2.1.3 可視化匯報和交底

在進(jìn)行方案匯報或圖紙交底時，與會者往往難以迅速地從平面設(shè)計圖紙中理解設(shè)計意圖，當(dāng)我們利用BIM技術(shù)，通過綜合3D模型及虛擬漫游，可以直觀形象的反映設(shè)計意圖?？梢詫芾葟?fù)雜節(jié)點進(jìn)行任意角度剖切，展示隱蔽區(qū)域的空間構(gòu)造和管線分布;可以采用第三人行走模式，進(jìn)行工作人員日常巡檢模擬、人員逃生、緊急疏散模擬;以及施工階段的工序模擬。

2.2 施工階段應(yīng)用

2.2.1 可視化施工模擬

運用BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬，建立包含時間信息、空間信息、成本控制在內(nèi)的SD數(shù)字模型，直觀反映整個施工過程。對管道和支架的安裝、運輸、時序都可以進(jìn)行模擬，提前發(fā)現(xiàn)施工組織方案中存在的問題，使參建各方能協(xié)同作戰(zhàn)，實現(xiàn)了施工精細(xì)化管理，全過程可控制、可預(yù)測。

2.2.2 制定施工計劃

利用項目管理工具軟件(Microsoft Project)編制施工進(jìn)度計劃時，可以將BIM模型與進(jìn)度計劃相關(guān)聯(lián)，模擬整個施工過程，進(jìn)行動態(tài)分析，優(yōu)化施工進(jìn)度。

通過給構(gòu)件增加完成日期參數(shù)，可以顯示任意時間段的工程量。與造價結(jié)合，還可以統(tǒng)計己完成的工程造價。

2.2.3 施工管理可視化

應(yīng)用BIM信息化模型技術(shù)，能夠?qū)⒊鞘芯C合管廊的數(shù)據(jù)信息錄入軟件系統(tǒng)，自動生成可視化三維立體模型，便于管理者對工程安全、施工監(jiān)督、施工質(zhì)量加強(qiáng)監(jiān)督。

2.3 通過互聯(lián)網(wǎng)運行維護(hù)，完善BIM信息化模型數(shù)據(jù)庫

BIM信息化模型技術(shù)可以與GIS技術(shù)結(jié)合使用，其在城市綜合管網(wǎng)中的應(yīng)用，能夠起到對城市綜合管廊項目的智能化、實時化跟蹤與管理，為有關(guān)部門提供動態(tài)的、最新的數(shù)據(jù)信息。借助互聯(lián)網(wǎng)運行維護(hù)，BIM信息化模型技術(shù)能夠?qū)⒈O(jiān)測結(jié)果、檢測信息及時上傳到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中存儲、備份，確保可視、可查、定位、實時地反饋城市綜合管廊施工中的情況與問題，構(gòu)建三維、動態(tài)的數(shù)字信息系統(tǒng)，為城市綜合管廊的有序施工提供幫助與支持。

結(jié)語：

綜上所述，城市綜合管廊工程項目中BIM信息化模型技術(shù)的科學(xué)使用，能夠避免和防范施工質(zhì)量問題，加強(qiáng)對施工環(huán)節(jié)、施工技術(shù)的監(jiān)督，協(xié)調(diào)各施工部門之間的關(guān)系及利益。作為國家有關(guān)部門應(yīng)繼續(xù)制定和完善關(guān)于BIM信息化模型技術(shù)應(yīng)用的政策規(guī)定，利用精細(xì)化、過程化、信息化的技術(shù)管理優(yōu)勢，確保城市綜合管廊施工水平，為城市現(xiàn)代化建設(shè)、可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。