BIM技術(shù)在地鐵車站施工階段的應(yīng)用

張 福 忠

(中鐵三局集團(tuán)華東建設(shè)有限公司，江蘇 南京 211100)

1 依托項(xiàng)目簡(jiǎn)介

本論文研究依托合肥市軌道交通4號(hào)線豐樂(lè)河路站、玉蘭大道站、金桂路站、科學(xué)大道站、天鵝湖站五座地下車站工程，該項(xiàng)目具有車站數(shù)量多、施工工藝復(fù)雜多樣、現(xiàn)場(chǎng)管理及協(xié)調(diào)難度大等特點(diǎn)。

2 運(yùn)用方向

地鐵車站施工中，往往位于城市鬧市區(qū)，且由于地鐵車站施工特點(diǎn)，往往會(huì)出現(xiàn)以下施工難點(diǎn)：

1)周邊管線錯(cuò)綜復(fù)雜，需要考慮管線與結(jié)構(gòu)相對(duì)關(guān)系，盡量減少管線遷改工程量。

2)由于地鐵施工場(chǎng)地空間有限，盾構(gòu)區(qū)間始發(fā)車站場(chǎng)地布置尤為關(guān)鍵，提前優(yōu)化設(shè)計(jì)好始發(fā)場(chǎng)地布置，不僅節(jié)省臨建費(fèi)用，而且明顯可以提高生產(chǎn)效率。

3)地鐵車站作為城市地下結(jié)構(gòu)，需進(jìn)行深大基坑的開(kāi)挖，開(kāi)挖深度通常在15 m上，處于超過(guò)一定規(guī)模的危大工程，合理的安排基坑開(kāi)挖工序，不僅僅是確保工期的控制要點(diǎn)，也是確保基坑開(kāi)挖過(guò)程安全可靠的必要舉措。

針對(duì)以上施工難點(diǎn)，依托BIM技術(shù)輔助工程施工，可以有效的提供方案可行性，確保施工質(zhì)量和安全。

3 BIM技術(shù)在地形管線模擬中的運(yùn)用

地鐵車站常位于城市中心區(qū)域，車站周邊管線眾多且錯(cuò)綜復(fù)雜，大部分管線需進(jìn)行遷改或者原位保護(hù)。為確保管線安全，優(yōu)化遷改方案，施工前根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，導(dǎo)入civil 3D處理并導(dǎo)出revit三維地形圖，在場(chǎng)地地形基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)計(jì)資料和現(xiàn)場(chǎng)物探、人工挖槽采集的真實(shí)管線資料，建立場(chǎng)地管線布置模型，明確管線與主體結(jié)構(gòu)相對(duì)位置關(guān)系，優(yōu)化后管線保護(hù)和遷改路徑，避免管線與結(jié)構(gòu)沖突及遷改方案不當(dāng)造成工期延誤。

針對(duì)此類問(wèn)題，項(xiàng)目在豐樂(lè)河路站及玉蘭大道站建立了BIM地形管線模擬圖，并在玉蘭大道站優(yōu)化結(jié)構(gòu)蓋板下管涵方案，滿足了4根大直徑自來(lái)水的遷改條件，取得了很好的應(yīng)用效果，見(jiàn)圖1，圖2。

4 BIM場(chǎng)地布置

在地鐵盾構(gòu)區(qū)間始發(fā)車站施工前期，可采用Revit軟件對(duì)場(chǎng)地布置進(jìn)行模擬建模，并采用Twinmotion軟件對(duì)模型渲染，生成效果圖用于匯報(bào)、演示，便于項(xiàng)目綜合決策布置方案，及時(shí)調(diào)整影響區(qū)域，提高生產(chǎn)效率。

本項(xiàng)目金桂路站、科學(xué)大道站及天鵝湖站均是盾構(gòu)區(qū)間始發(fā)車站，項(xiàng)目綜合該應(yīng)用技術(shù)，預(yù)先采用BIM技術(shù)進(jìn)行場(chǎng)地布置模擬，合理規(guī)劃施工場(chǎng)地，優(yōu)化了下井通道、管片堆放場(chǎng)地、渣土基坑設(shè)計(jì)、龍門(mén)吊軌道梁布置、循環(huán)水箱路線及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控室和倉(cāng)庫(kù)布置等多細(xì)節(jié)、立體空間的布置方案，為盾構(gòu)高效施工提供有力保障。金桂路站盾構(gòu)施工場(chǎng)地布置圖見(jiàn)圖3。

5 BIM基坑開(kāi)挖進(jìn)度模擬

在地鐵車站深基坑開(kāi)挖過(guò)程中，通過(guò)Navisworks制作施工動(dòng)畫(huà)，根據(jù)預(yù)定的進(jìn)度計(jì)劃對(duì)施工全過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，不僅可以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，綜合確定各工序斜接位置，也可以作為可視化交底和匯報(bào)材料進(jìn)行展示，還能對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的平面布置、工程材料的堆放、施工機(jī)械作業(yè)空間等進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。

項(xiàng)目在金桂路站、天鵝湖站均進(jìn)行了4D施工進(jìn)度模擬。通過(guò)模擬，提出了車站鋼支撐合理的進(jìn)場(chǎng)數(shù)量和進(jìn)場(chǎng)時(shí)間；優(yōu)化減少了鋼支撐及模板支架等周轉(zhuǎn)材料的場(chǎng)地堆放位置由4處變?yōu)?處；明確了履帶吊、汽車吊等設(shè)備的交叉作業(yè)位置及安全距離要求，效果見(jiàn)圖4。

6 結(jié)語(yǔ)

在地鐵車站施工階段，可以通過(guò)BIM技術(shù)建模實(shí)現(xiàn)管線模擬、場(chǎng)地布置、深基坑開(kāi)挖模擬等實(shí)際應(yīng)用，能夠有效地解決地鐵車站常遇到的共性難點(diǎn)，為車站結(jié)構(gòu)和區(qū)間盾構(gòu)施工方案優(yōu)化提供思路，在可視化展示施工模擬方面優(yōu)勢(shì)明顯。通過(guò)不斷的信息化輔助施工，項(xiàng)目可有效提升施工管理水平，加快施工效率，保障工程的質(zhì)量和安全可控。