BIM技術(shù)在城市軌道交通工程中的應(yīng)用

摘要：BIM技術(shù)是一種集合建筑信息內(nèi)容的電子計(jì)算機(jī)集成手段，能夠?qū)Ω鞣N建設(shè)工程的建設(shè)環(huán)節(jié)進(jìn)行可控化、可視化、可預(yù)測(cè)的現(xiàn)代化信息科技應(yīng)用技術(shù)。對(duì)于我國(guó)的建設(shè)工程事業(yè)發(fā)展具有著非常重要的意義，本文是對(duì)BIM技術(shù)在城市軌道交通工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);城市交通技術(shù);軌道交通發(fā)展

中圖分類號(hào)：U239.5 ????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收稿日期：2020-04-29

作者簡(jiǎn)介：瞿永芳（1979-），女，中級(jí)工程師，本科，研究方向：建筑工程。

1 BIM在城市軌道交通工程中的應(yīng)用價(jià)值

1.1 工程計(jì)算價(jià)值

在當(dāng)前城市軌道交通工程數(shù)量越來(lái)越多，工程越來(lái)越大，細(xì)節(jié)越來(lái)越多，數(shù)據(jù)量越來(lái)越龐大的情況下，對(duì)于城市軌道交通工程中的工程數(shù)據(jù)計(jì)算也越來(lái)越困難，就算是當(dāng)前科技能力發(fā)展，有計(jì)算機(jī)的輔助，依然難以減輕其中龐大的數(shù)據(jù)量的存儲(chǔ)和計(jì)算。當(dāng)前的工程清單方式不但厚重而繁雜，而且在整理計(jì)算過程中，往往會(huì)有很多地方存在疏漏，在龐大的數(shù)據(jù)量計(jì)算過程中，對(duì)于成本控制的準(zhǔn)確性和精確性也非常的低。而BIM技術(shù)的應(yīng)用卻能夠很好地解決工程量的計(jì)算問題。BIM技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是歸納性的，相比工程清單的存儲(chǔ)方式，BIM的工程數(shù)據(jù)更加簡(jiǎn)便、快捷，而且在后期的時(shí)候也能夠?qū)ζ渲械臄?shù)據(jù)進(jìn)行備份和替換，兼?zhèn)溆?jì)算的技能，并且還能夠讓這些數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果迅速地投入到詢價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等更有價(jià)值的工作，進(jìn)而減輕計(jì)算人員的工作量，提高工程量計(jì)算效率，這些對(duì)于城市軌道交通工程的影響都是非常重要的[1]。

1.2 控制成本價(jià)值

在城市軌道交通工程的建設(shè)過程中，需要通過各種數(shù)據(jù)內(nèi)容對(duì)施工中的各個(gè)階段進(jìn)行分析，對(duì)其中產(chǎn)生的工程成本進(jìn)行控制，提高企業(yè)的成本控制效益。有BIM技術(shù)在城市軌道交通工程的應(yīng)用，能夠大大提高工程中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)搜集和計(jì)算，也能進(jìn)一步提高工程中對(duì)成本造價(jià)的控制。

1.3 模擬測(cè)試價(jià)值

BIM技術(shù)最重要的技術(shù)內(nèi)容，就是能夠?qū)こ讨械氖┕みM(jìn)行三維模擬測(cè)試。通過對(duì)各種數(shù)據(jù)的整合，使用軟件對(duì)工程進(jìn)行5D虛擬構(gòu)造模型，就能夠直觀的了解工程內(nèi)容，并通過5D虛擬模型對(duì)施工中的各種階段性施工進(jìn)行模擬，為實(shí)際的施工規(guī)劃改進(jìn)與完善提供可靠的參考信息。例如，某城市軌道交通工程中，S站屬于雙柱三跨兩層地下車站，S站的主體結(jié)構(gòu)和已建成的軌道2號(hào)線呈X型。在施工的過程中，東側(cè)基坑長(zhǎng)80米，西側(cè)基坑長(zhǎng)102米，車站的測(cè)量寬度為24米，通過5D虛擬模型的數(shù)據(jù)模擬，對(duì)車站主體結(jié)構(gòu)、已建成的2號(hào)軌道、東側(cè)基坑和西側(cè)的基坑進(jìn)行模型建立，從而發(fā)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)中存在的隱患和風(fēng)險(xiǎn)，以此作為基礎(chǔ)，對(duì)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中存在的設(shè)計(jì)漏洞進(jìn)行補(bǔ)全，避免實(shí)際施工之后出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，造成經(jīng)濟(jì)資源的浪費(fèi)[2]。

2 淺析BIM在城市軌道交通工程各個(gè)階段的應(yīng)用內(nèi)容

BIM技術(shù)之所以能在城市軌道交通工程中迅速地被接納運(yùn)用，主要是因?yàn)锽IM技術(shù)能夠適用于城市軌道交通工程的各個(gè)階段。我們把城市軌道交通工程分為三大階段，分別是工程規(guī)劃階段、工程設(shè)計(jì)階段、工程施工階段。在這三個(gè)階段中，BIM具有不同的應(yīng)用效果。

2.1 工程規(guī)劃階段

在城市軌道交通工程的工程規(guī)劃階段時(shí)期，BIM技術(shù)的應(yīng)用主要是在總體造價(jià)的成本估算和數(shù)據(jù)總結(jié)收集兩個(gè)方面。首先，工程規(guī)劃階段主要是城市軌道交通工程對(duì)工程的實(shí)際情況進(jìn)行了解，收集各種工程數(shù)據(jù)，對(duì)工程的整體情況進(jìn)行估算和規(guī)劃，然后根據(jù)自身的技術(shù)和能力相對(duì)比，得出其中的利害關(guān)系。這其中牽扯到大量的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容和應(yīng)用技術(shù)內(nèi)容，如果僅僅是使用傳統(tǒng)的工程清單方式，不但結(jié)算速度慢，結(jié)算不清晰，還需要額外進(jìn)行規(guī)劃方案的設(shè)計(jì)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。擁有BIM技術(shù)，工程師可以將類似的工程和當(dāng)前工程規(guī)劃數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比，從而得出一個(gè)比較有效可靠的估算結(jié)果，為后續(xù)的決策工作提供參考。

2.2 工程設(shè)計(jì)階段

規(guī)劃階段選擇合適的方案之后，就需要進(jìn)入工程設(shè)計(jì)階段。工程設(shè)計(jì)階段主要基于工程規(guī)劃階段收集到的信息數(shù)據(jù)對(duì)負(fù)責(zé)的城市軌道交通工程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)其中的各種造價(jià)內(nèi)容進(jìn)行估算。在工程設(shè)計(jì)的階段內(nèi)容中，對(duì)于工程設(shè)計(jì)得越精細(xì)，就能夠得出最為詳細(xì)的造價(jià)估算結(jié)果，也就更利于幫助企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。在這種時(shí)候，BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就凸顯出來(lái)了，BIM技術(shù)能夠很輕松的結(jié)合方案進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，能夠提高城市軌道交通工程的設(shè)計(jì)效率，而不用像過去一樣，需要將工程中的各專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容拆分[3]。

2.3 工程施工階段

BIM技術(shù)在城市軌道交通工程的施工階段應(yīng)用內(nèi)容，主要是用于工程施工中各個(gè)環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)模擬，將城市軌道交通中的各種施工環(huán)節(jié)中存在的重要細(xì)節(jié)進(jìn)行模擬，從而確定城市軌道交通工程中，施工階段可能出現(xiàn)的問題，比如某個(gè)階段的承載力、結(jié)構(gòu)的合理性等等。另外，通過BIM技術(shù)對(duì)城市軌道交通工程的施工進(jìn)度進(jìn)行模擬，就能夠?qū)⒊鞘熊壍澜褂鹿こ痰目偣こ塘亢褪┕みM(jìn)度信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并做出相應(yīng)的分析。通過這一種做法，不但能夠有效地避免施工單位謊報(bào)工程量數(shù)據(jù)，還能更好的監(jiān)督工程進(jìn)度，大大提高工程的施工效率。

3 BIM在城市軌道交通工程的實(shí)際應(yīng)用案例

3.1 審驗(yàn)設(shè)計(jì)圖紙

設(shè)計(jì)圖紙是城市軌道交通工程施工的基礎(chǔ)內(nèi)容，圖紙對(duì)于工程施工中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工數(shù)據(jù)、進(jìn)度控制都有著非常重大的關(guān)系。因此，在開展城市軌道交通工程的實(shí)際施工之前，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的審驗(yàn)結(jié)果是非常重要的一環(huán)。通過BIM技術(shù)，能夠用三維模型技術(shù)將圖紙更加清晰立體地展現(xiàn)出來(lái)，并且還能將其中的電力系統(tǒng)施工、軌道系統(tǒng)施工、路體施工進(jìn)行結(jié)合審驗(yàn)，進(jìn)而對(duì)工程中的接觸網(wǎng)、電力、通信及信號(hào)塔等不同專項(xiàng)工程的關(guān)系清晰展現(xiàn)在眼前，通過模型展現(xiàn)的空間關(guān)系，更加直觀地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在不合理的細(xì)節(jié)。并在模型上實(shí)現(xiàn)問題的標(biāo)注，生成審查記錄并打印，進(jìn)行后續(xù)的研究。

3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)圖紙

在完成圖紙模型建立，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行檢查分析之后，各項(xiàng)技術(shù)人員就可以協(xié)同BIM工程師，對(duì)城市軌道交通工程的模型進(jìn)行各種數(shù)據(jù)更改，優(yōu)化設(shè)計(jì)圖紙上的各種信息。BIM技術(shù)能夠極大的方便各個(gè)施工內(nèi)容的優(yōu)化工作。

3.3 模擬測(cè)試方案

BIM技術(shù)在城市軌道交通工程中，最令人看重的功能莫屬BIM對(duì)工程進(jìn)行模擬測(cè)試，特別是軌道交通工程中存在的重點(diǎn)工程環(huán)節(jié)、施工難點(diǎn)和復(fù)雜工序，都能夠利用BIM技術(shù)對(duì)施工方案中的這些問題進(jìn)行反復(fù)模擬。利用BIM技術(shù)的三維模型的可視化模擬操作，能夠讓技術(shù)人員了解自己想要進(jìn)行模擬施工部位的實(shí)際情況。并通過數(shù)據(jù)的圖像動(dòng)作操作，更加形象地展示出施工順序、操作要點(diǎn)和質(zhì)量等，讓技術(shù)人員通過模擬的結(jié)果分析工程施工方案的可行性，并優(yōu)化改進(jìn)，直到完成為止。

3.4 迅速調(diào)整工程

因?yàn)槌鞘熊壍澜煌üこ痰膶?shí)際施工過程中，充滿了大量的不確定性和突發(fā)性狀況，通常設(shè)計(jì)人員都會(huì)時(shí)刻準(zhǔn)備調(diào)整設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容，并對(duì)實(shí)際的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的調(diào)整。即便是擁有BIM技術(shù)之后，能夠通過BIM技術(shù)對(duì)工程的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行各種施工預(yù)測(cè)和施工模擬，進(jìn)而減少城市軌道交通工程的施工意外，但仍然會(huì)有不可控的意外發(fā)生，需要通過在BIM的三維技術(shù)模型上進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)整，并打印圖紙，才能迅速調(diào)整工程的施工，避免發(fā)生工期延誤的情況。

4 BIM技術(shù)當(dāng)前發(fā)展的制約性

4.1 BIM技術(shù)應(yīng)用中存在的問題

缺少優(yōu)秀的BIM技術(shù)人才。BIM技術(shù)雖然在各大建設(shè)行業(yè)中的應(yīng)用日益增多，但建設(shè)市場(chǎng)的迅速發(fā)展中，BIM技術(shù)的應(yīng)用身影卻不增不減。主要原因就是因?yàn)槿鄙貰IM技術(shù)人才，制約了BIM技術(shù)在各個(gè)建設(shè)工程中的應(yīng)用和發(fā)展。

BIM技術(shù)發(fā)展緩慢。BIM技術(shù)發(fā)展緩慢，還是和BIM技術(shù)人才缺失，沒有形成成型的BIM專業(yè)行業(yè)有關(guān)。在我國(guó)還沒有成熟的BIM技術(shù)教育和BIM考核標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)發(fā)展緩慢，跟不上工程的發(fā)展速度，也就讓城市軌道交通工程的應(yīng)用充滿了困難。

4.2 對(duì)BIM當(dāng)前發(fā)展問題的解決方法

拓展行業(yè)教學(xué)，推動(dòng)人才教育。人才稀缺問題，就要從教育方面入手，推行互聯(lián)網(wǎng)+教育的方式，培育大量的BIM專業(yè)技術(shù)人才。同時(shí)，也要拓展網(wǎng)絡(luò)成人教育，吸納想要進(jìn)入BIM行業(yè)的人，增加BIM行業(yè)的人員數(shù)量，為BIM的發(fā)展打下厚實(shí)的基礎(chǔ)。

吸納新型技術(shù)，國(guó)外交流互動(dòng)。國(guó)外的BIM科技技術(shù)發(fā)展比我國(guó)的BIM技術(shù)發(fā)展快，我國(guó)的BIM技術(shù)想要得到快速的發(fā)展，就只有到國(guó)外和國(guó)外的BIM技術(shù)同行進(jìn)行交流互動(dòng)，吸納國(guó)外BIM技術(shù)的發(fā)展，在帶到國(guó)內(nèi)進(jìn)行交流，促進(jìn)國(guó)內(nèi)的BIM技術(shù)的發(fā)展進(jìn)度。

5 結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠迅速推動(dòng)我國(guó)的城市軌道交通發(fā)展，提高我國(guó)城市軌道交通的發(fā)展速度，增加軌道交通工程的科技含量。目前，在我國(guó)的各種建設(shè)行業(yè)中已經(jīng)被大力的推廣應(yīng)用。只是BIM技術(shù)在當(dāng)前的市場(chǎng)應(yīng)用中缺少人才發(fā)展，還需要進(jìn)職業(yè)院校人才教育，才能促進(jìn)BIM技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]鐘升明，楊星一，蘭潔.基于BIM技術(shù)的城市軌道交通工程精細(xì)化施工管理研究[J].城市建筑，2019（5）：119-121.

[2]盧婷.城市軌道交通工程施工技術(shù)要點(diǎn)和管理措施探究[J].建材與裝飾，2019（15）：283-284.

[3]夏強(qiáng).BIM技術(shù)在工程管理與施工成本控制中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2019（10）：178-179.

Absrtact：?BIM Technology is a kind of electronic computer integration method which gathers building information content. It can control， visualize and predict the construction links of various construction projects. It is of great significance for the development of Construction Engineering in China. This paper is about the application of BIM Technology in urban rail transit engineering.

Key words：?BIM Technology; Urban transportation technology; Rail transit development