BIM技術(shù)在信號施工中的應(yīng)用研究

鞏 芳

（南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 南京 210000）

1 BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍

根據(jù)設(shè)計和施工實際，開展對施工范圍內(nèi)信號設(shè)計移交模型的深化工作，利用BIM技術(shù)達成特定的成果，用以支持或完成全部的信號施工工作。信號設(shè)備在施工階段的BIM技術(shù)應(yīng)用范圍可歸類為以下內(nèi)容[1]。

（1）深化設(shè)計：在考慮現(xiàn)場實際并滿足功能需求的前提下，利用BIM技術(shù)對設(shè)計成果進行驗證并深化設(shè)計，交付以深化設(shè)計模型為代表的設(shè)計成果。

（2）綜合協(xié)調(diào)：基于各專業(yè)BIM模型，對本標段內(nèi)信號的管線進行統(tǒng)一的空間排布，確保管線可以滿足自身系統(tǒng)以及其它系統(tǒng)的整體要求，以解決空間碰撞問題，同時對協(xié)調(diào)圖和深化圖出圖以及施工作業(yè)進行指導(dǎo)、協(xié)調(diào)。

（3）施工工藝模擬：利用BIM施工模型，對施工工藝進行三維可視化模擬展示或探討驗證。模擬中的工藝要素是由施工工藝標準或技術(shù)交底所提供的。

（4）視頻動畫：利用模型的三維可視化特點，對模型進行操作或演示，并制作成一定時長的視頻格式文件。

（5）施工工序模擬：利用BIM施工模型，對于施工工藝進行三維可視化的模擬展示或探討驗證。模擬中的工序要素是由施工作業(yè)流程所提供的。

（6）場布協(xié)調(diào)管理：建立各階段場地規(guī)劃布置模型，通過BIM的三維可視化、漫游等功能，真實反映出施工設(shè)備與施工現(xiàn)場的狀況，為管理者溝通、協(xié)調(diào)和決策提供依據(jù)。

2 施工階段的BIM技術(shù)應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)應(yīng)用的意義

2.1.1 可視化

BIM的可視化優(yōu)勢能夠使施工的管理層人員在項目準備施工前提前預(yù)測工程情況，獲得更直觀的三維協(xié)調(diào)效果圖。通過對項目數(shù)據(jù)的整合，提高施工時間和作業(yè)空間的協(xié)調(diào)利用率，預(yù)先在施工前確定設(shè)計中存在的問題與沖突，特別是有交叉作業(yè)面的項目和需要共同作業(yè)的設(shè)備，如通信的光纜布置等。

2.1.2 數(shù)字化施工

BIM技術(shù)能夠支持項目從設(shè)計到施工的整個過程，包括施工中的過程控制。施工前期在BIM應(yīng)用模型的基礎(chǔ)上，利用3D模擬技術(shù)及施工工藝的模擬技術(shù)，把傳統(tǒng)的文字和二維圖紙轉(zhuǎn)換為三維立體的建造過程進行模擬，使施工管理方在施工前就作出合理的安排，優(yōu)化施工工程的進度，找出問題并提前協(xié)調(diào)、解決，提高了施工安全管理水平和專業(yè)間的協(xié)調(diào)水平。

2.2 BIM技術(shù)應(yīng)用的目標

2.2.1 BIM輔助圖紙審核

審核設(shè)計提供的是BIM模型與二維圖紙的相符性、模型建立的規(guī)范性和正確性，以及各專業(yè)的沖突等情況。同時，在BIM模型審核過程中，利用BIM的可視化優(yōu)勢，發(fā)現(xiàn)圖紙中可能存在的問題，及時在圖紙會審中反饋，聯(lián)合相關(guān)專家及時修訂，避免施工沖突或返工。

2.2.2 深化設(shè)計

在施工前，利用BIM技術(shù)完成對設(shè)計圖紙三維模型的搭建，過程中應(yīng)確保與施工時使用的二維成果內(nèi)容、深度相一致。深化模型將用于施工階段的模型綜合、碰撞檢查、進度模擬、方案模擬、輔助工程量統(tǒng)計等各項BIM執(zhí)行內(nèi)容。

2.2.3 施工方案輔助及工藝模擬

利用BIM施工方案模擬功能，展示重要的施工區(qū)域和重要部位的施工方案，對其合理性及方案的不足進行推演，協(xié)助施工人員更加充分地理解和嚴格地執(zhí)行方案的要求。模擬的內(nèi)容包括但不限于：平面布置可視化、施工道路和堆場的布置、作業(yè)工藝、施工順序等，見圖1。

圖1 BIM模型（左）與施工現(xiàn)場（右）

2.2.4 現(xiàn)場及施工過程管理

確保施工階段的BIM工作成果及時準確的傳遞到施工現(xiàn)場。在施工過程中，利用綜合模型和施工方案/工藝輔助模型指導(dǎo)現(xiàn)場施工。對比并及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場施工實物及工藝的錯誤，及時修訂、制止不合格的施工程序，使工藝達到施工標準，全面提高工作效率。

根據(jù)現(xiàn)場實際進度與資源配置情況，更新模型中的時間節(jié)點，并通過分析及可視化演示，輔助項目現(xiàn)場進度安排、平面布置和資源配置的優(yōu)化。

3 結(jié)論

在信號設(shè)計施工過程中，運用Bentely軟件平臺，采用MicroStation CONNECT Edition、Navigator等設(shè)計軟件進行BIM設(shè)計和碰撞檢查，將BIM技術(shù)與鐵路信號施工組織相結(jié)合，從原有的數(shù)據(jù)庫中提取以往工程項目中的信號設(shè)備數(shù)據(jù)，形成模塊化的組合，構(gòu)建實物仿真模型，完成BIM技術(shù)下的信號建設(shè)模型設(shè)計。BIM技術(shù)的應(yīng)用可為鐵路信號施工帶來長遠的效益，是鐵路信號施工管理發(fā)展的必然要求。但受模型精度條件限制，BIM技術(shù)在鐵路信號施工的應(yīng)用仍有很大提升空間[2]。精確度是BIM技術(shù)運用的高標準，數(shù)據(jù)累計是BIM技術(shù)運用的基礎(chǔ)，因此下一步將積累信號工程數(shù)據(jù)，增加數(shù)據(jù)的模塊化存儲，提高BIM技術(shù)的模型精度，并進一步引入3D的全新視點，全面解決在信號施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)單位之間協(xié)作的效率差問題，大幅度提高施工的質(zhì)量和施工進度，為鐵路建設(shè)提供了技術(shù)平臺和技術(shù)支撐。