BIM技術(shù)在某線路規(guī)劃設(shè)計中的應(yīng)用

呂林潞

（重慶機電控股集團機電工程技術(shù)有限公司，重慶401123）

1 引言

城市軌道交通建設(shè)工程具有一定的特殊性與復(fù)雜性，而BIM 技術(shù)可以有效解決城市軌道交通工程建設(shè)過程中存在的各類問題，將設(shè)計方案進行優(yōu)化，精確計算工程量，避免前期設(shè)計方案中的各類問題。

2 BIM技術(shù)在城市軌道交通工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

2.1 軌道交通建設(shè)對BIM技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

BIM 技術(shù)的應(yīng)用對我國的城市軌道交通的發(fā)展有十分重要的作用。但是，BIM 技術(shù)在我國的應(yīng)用和發(fā)展時間較短，在應(yīng)用過程中受到了許多條件的限制，與其他國家相比，我國對BIM 技術(shù)的掌握并不成熟，許多核心要領(lǐng)并未掌握，所以，在以后的工作中，要對該技術(shù)進行深入研究，使BIM 技術(shù)能夠更好地應(yīng)用在我國的城市軌道交通建設(shè)中。

2.2 BIM技術(shù)在軌道交通工程設(shè)計中的發(fā)展趨勢

近年來，BIM 技術(shù)被逐漸引入軌道交通工程設(shè)計中，主要用于地鐵車站及其周邊環(huán)境的可視化設(shè)計與模擬，以及實施管線綜合性的碰撞檢測。根據(jù)BIM 技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀，未來其可以在軌道交通設(shè)計、施工以及運營等方面發(fā)揮非常重大的作用，展現(xiàn)其優(yōu)化設(shè)計、三維可視化、資源共享以及協(xié)同工作等特性[1]。

3 重慶軌道交通環(huán)線一期施工總承包項目

3.1 項目概況

重慶軌道交通環(huán)線線路全長約51km，其中，地下線路長約42km，過渡段約1km，高架線路長約8km。線路起始段為重慶西站地下站，于地下穿行，直至沙正街站北側(cè)，轉(zhuǎn)為高架，設(shè)置高家花園軌道大橋上跨越嘉陵江。過江后，在江北渝北區(qū)域內(nèi)地下實施穿行15km，在朝天門大橋下層軌道的基礎(chǔ)上跨長江，后轉(zhuǎn)為地下，經(jīng)彈子石以及上浩站后轉(zhuǎn)為相應(yīng)的高架敷設(shè)，經(jīng)海棠溪以及羅家壩四公里之后再次轉(zhuǎn)為地下，沿海峽路一直向西，穿過趙家壩立交之后，在鵝公巖大橋東橋頭出地面，利用鵝公巖軌道大橋完成長江跨越，過江之后，以地下方式向西一直到謝家灣站后，最終再次回到起點重慶西站。

3.2 項目建設(shè)目標

在重慶軌道交通環(huán)線一期施工總承包項目中，基于項目建設(shè)需求，充分理解項目建設(shè)中的難點和重點，運用BIM 技術(shù)開發(fā)符合實際需求的項目管理平臺，完成管理平臺的數(shù)據(jù)模型建設(shè)，完成各功能模塊的適度調(diào)整，制定環(huán)線一期項目管理平臺相關(guān)制度和使用手冊。

4 BIM技術(shù)在設(shè)計階段的應(yīng)用

4.1 初步設(shè)計階段

首先，在城市軌道的建設(shè)過程中，早期規(guī)劃十分重要。BIM技術(shù)的采用可以直觀地呈現(xiàn)軌道交通建設(shè)項目在城市規(guī)劃中的具體布局，還可以從中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，在城市軌道交通實施前期規(guī)劃的過程中，可以利用BIM 技術(shù)構(gòu)建城市交通三維模型。在模型中，主要包括既有建筑物、道路、管線以及地質(zhì)條件等，在這些信息的基礎(chǔ)上，對軌道規(guī)劃設(shè)計的各種信息進行合理的核算與分析。

4.2 指導(dǎo)線路選線及站位選址

在規(guī)劃階段，需要利用GIS+BIM 技術(shù)完成整個城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)模型的設(shè)置，是城市整體數(shù)字模型中非常重要的一部分。采用該模型可以直觀地呈現(xiàn)項目附近的城市信息，如人口密度、土地利用情況、旅行需求及其他因素等，有助于準確地規(guī)劃線路，并且可以隨著城市模型中相關(guān)信息的更改對線路以及路網(wǎng)設(shè)計進行修改。在單線可行性研究中，可以根據(jù)線路周圍的人口密度、地質(zhì)條件、旅行需求以及道路條件等進行線路優(yōu)化，設(shè)置車站以及出入口位置，使項目選線和站位的選擇更合理，可以為人們的出行提供便利[2]。

5 施工圖設(shè)計階段

5.1 可視化設(shè)計

在城市軌道交通工程的建設(shè)過程中，各專業(yè)領(lǐng)域的綜合運用難度較大，并且在空間布置中，各專業(yè)不但要保證設(shè)計合理，還要保證不能與其他專業(yè)的設(shè)計產(chǎn)生矛盾，這就使工程項目整體的工程空間關(guān)系復(fù)雜，難度加大。而BIM 三維可視化設(shè)計可以將不同專業(yè)的設(shè)計體現(xiàn)在同一模型中，方便各專業(yè)的設(shè)計者進行直觀的觀察，避免后期某些環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題引起設(shè)計變更。由此可見，可視化的設(shè)計環(huán)境為專業(yè)人士提供了良好的分析和溝通平臺，可以提高工作效率和方案設(shè)計的合理性。

5.2 優(yōu)化設(shè)計

對于一個項目，不斷的修改會增加錯誤出現(xiàn)的頻率，BIM 模型的一致性特點可以根據(jù)方案的變化自動完成相應(yīng)模型以及數(shù)據(jù)計算的修改，從而避免不由于方案的多次更改導(dǎo)致數(shù)據(jù)不統(tǒng)一等問題。因此，該項技術(shù)的應(yīng)用大大提高了設(shè)計結(jié)果的準確性，減少了設(shè)計者的工作強度，提高了數(shù)據(jù)計算的準確性。

5.3 自動碰撞檢測

在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中，各專業(yè)設(shè)計方案之間有時會存在相互銜接的問題，如管線的碰撞問題，會使一些設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及空間關(guān)系發(fā)生改變，通過BIM 技術(shù)的應(yīng)用，可以通過項目模型可視化，使設(shè)計者可以在較短的時間對這些問題進行處理和優(yōu)化，從而使方案更加合理。

6 BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用

6.1 場地規(guī)劃

在現(xiàn)代化的城市中，軌道交通工程施工現(xiàn)場常位于城市中交通繁忙的地段，施工范圍小，并且容易受到周圍建筑物的影響，施工難度較大。因此，施工現(xiàn)場的規(guī)劃尤為重要。而BIM技術(shù)可以根據(jù)工程數(shù)據(jù)自主進行場地的規(guī)劃與管理，有效解決了傳統(tǒng)圖紙測算，現(xiàn)場勘察結(jié)果不準確，耗費人力物力的問題。

6.2 施工模擬

利用BIM 技術(shù)，可以對施工過程中的一些環(huán)節(jié)進行模擬，幫助施工方減少材料的損失。主要包括2 個方面：（1）對施工組織的協(xié)調(diào)包括對大型設(shè)備和施工設(shè)備的模擬；（2）對施工作業(yè)的步驟進行模擬，便于技術(shù)人員優(yōu)化施工工藝；（3）可以對施工現(xiàn)場周圍的環(huán)境和既有建筑進行模擬，以避免軌道交通項目對其產(chǎn)生影響[3]。

6.3 施工進度管理

施工進度管理包括施工進度計劃和施工進度控制2 個主要的過程。傳統(tǒng)的施工進度管理主要借助管理人員繪制橫道圖進行管理，難度較大，并且對管理人員的專業(yè)水平要求較高。引用BIM 技術(shù)后，可以對施工進度計劃進行實時的跟蹤分析，并提出優(yōu)化施工進度管理措施，提高了施工進度管理的合理性。

7 結(jié)語

在我國，BIM 技術(shù)一直在持續(xù)發(fā)展，在各個領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸成熟，并且試圖取代傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及管理模式。本文主要以軌道交通建設(shè)為例，探討了BIM 技術(shù)在軌道交通工程項目建設(shè)過程中的應(yīng)用，希望其在后續(xù)發(fā)展中可以進一步對軌道建設(shè)以及發(fā)展起到促進作用。