BIM在車輛段及出入線工程施工管理中的應(yīng)用

楊娜

【摘? 要】根據(jù)車輛段建筑面積大，單體建筑多，材料、人工、機具投入巨大的情況，論文引入BIM技術(shù)。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，建立施工階段模型，來指導(dǎo)現(xiàn)場各工序施工，達到減少施工變更、縮短項目工期、減少返工返修、控制項目成本、提升項目質(zhì)量、申報深圳市優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程獎、深圳市優(yōu)質(zhì)工程獎等目標。

【Abstract】According to the situation of large building area of vehicle depot， many single buildings， and huge investment in materials， labor， machinery and tools， this paper introduces BIM technology. Through the application of BIM technology， the construction stage model is established to guide the construction of each process on site， so as to achieve the goals of reducing construction changes， shortening project duration， reducing rework and repair， controlling project cost， improving project quality， and applying for the Shenzhen Municipal High Quality Structure Engineering Award and Shenzhen Municipal High Quality Engineering Award.

【關(guān)鍵詞】BIM;建筑模型;具體實施

【Keywords】BIM; building model; specific implementation

【中圖分類號】U445.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）07-0157-03

1 工程概況及施工重難點

1.1 總體概況

田心車輛段和田心站～田心車輛段出入線位于田心社區(qū)，車輛段位于蘭田路以南、金田路以北、規(guī)劃聚龍路以東，車輛段地塊東西向約1060m，南北向350m，占地26.8hm2，總建筑面積17.36萬平方米，上蓋開發(fā)蓋板面積19.02hm2，采用明挖綜合法施工;出入線位于田心社區(qū)，在田心站終點接軌，出入線沿東西向敷設(shè)，呈人字形折返，出入線1（正線區(qū)間）長1300.332m，其中盾構(gòu)區(qū)間長638.066m，出入線1明挖區(qū)間長662.266m，出入線2（折返線）長910.224m。明挖區(qū)間采用地連墻圍護結(jié)構(gòu)+砼支撐、鋼支撐組成的圍護體系，U形槽段為放坡開挖，采用單層多跨、三層多跨變斷面框架結(jié)構(gòu)，明挖基坑最大深度18m。

1.2 項目施工重難點

設(shè)計勘察資料顯示，車輛段位于巖溶發(fā)育區(qū)，見洞率高，施工技術(shù)難度極大;本項目設(shè)計有上蓋物業(yè)開發(fā)，由政府主導(dǎo)，設(shè)計借口多，制約出圖;田頭河原河道橫穿場區(qū)，改遷工程進度制約運用庫施工進展;車輛段總占地面積26hm2，其中拆遷面積16萬平方米，存在局部區(qū)域拆遷困難，制約關(guān)鍵工序施工;深基坑毗鄰老舊房屋及主要城市道路，基坑最大開挖深度18m，且臨近房屋及疏解路，與民房最小凈距2.8m，存在基坑坍塌、圍護結(jié)構(gòu)滲漏水支撐失穩(wěn)、基底管涌等風(fēng)險，是安全控制難點。

2 BIM項目開展前期實施指引

2.1 BIM技術(shù)應(yīng)用背景

基于本項目的重難點情況，施工場地臨近房屋群和主要干道，采用BIM技術(shù)協(xié)助現(xiàn)場施工，建立BIM模型進行可視化交底作業(yè)，同時對重大安全風(fēng)險部位進行施工模擬，及時發(fā)現(xiàn)圖紙問題以及安全注意事項;利用BIM模型模擬施工，減少現(xiàn)場整改工作縮短項目工期，降低工程造價，提升項目效益。

2.2 項目BIM團隊架構(gòu)

為確保項目BIM技術(shù)管理順利實施，本項目組建了BIM技術(shù)小組，項目經(jīng)理、項目總工及各BIM崗全程參與，職責分工明確，互相配合，全過程應(yīng)用BIM技術(shù)進行質(zhì)量、工期、成本、技術(shù)、深化設(shè)計等管理。

根據(jù)項目要求結(jié)合前期項目策劃，BIM技術(shù)小組項目經(jīng)理和項目總工制定BIM應(yīng)用階段目標，并落實項目BIM工作的實施，以保證BIM技術(shù)應(yīng)用盡快開花結(jié)果，為項目施工提供實質(zhì)性幫助。

2.3 項目BIM模型精度

LOD（模型細致度）被定義為5個等級，從概念設(shè)計到竣工設(shè)計，來定義整個BIM模型過程。本項目采用LOD 300精確構(gòu)件建模（施工圖及深化施工圖），此精度已經(jīng)可以很好地用于前期場地布置、施工協(xié)調(diào)、成本估算，施工進度計劃以及可視化，LOD300精度的模型已經(jīng)達到深圳地鐵集團有限公司的要求，模型已包括BIM提交標準里規(guī)定的構(gòu)件屬性和參數(shù)等信息，可以借助精確的BIM建模協(xié)助整體主體結(jié)構(gòu)施工過程。

2.4 BIM應(yīng)用軟件配置

通過Revit、Navisworks Manage、Fuzor、廣聯(lián)達BIM5D等軟件的組合使用，來實現(xiàn)圍護結(jié)構(gòu)、主體結(jié)構(gòu)、場地布置、項目族庫及周邊環(huán)境BIM三維模型建立，軟硬空間碰撞檢測，項目施工進度模擬展示;施工動畫制作、效果圖渲染;施工管理平臺綜合應(yīng)用等功能。

2.5 項目實施流程

項目BIM實施流程如圖1所示。

3 工程BIM實施過程

3.1 標準化管理平臺

根據(jù)深圳地鐵管理平臺進行整合，針對項目工程實際情況，建立精細化管理的族庫，利用精細化族庫進行項目搭建。在系統(tǒng)中有幾大模塊，通用設(shè)計庫、通用施工庫、圖例標注。

在項目施工階段，項目實際完成工程量與成本發(fā)生核算是主要工作內(nèi)容。本項目通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，利用其強大的數(shù)據(jù)庫收集功能，結(jié)合本項目各工序施工進度，對完成工序進行成本數(shù)據(jù)核算，讓成本人員根據(jù)成本數(shù)據(jù)，最終作出正確決策。

3.2 BIM模型搭建

根據(jù)田心車輛段及出入線土建區(qū)域分部情況，按施工進度實施對應(yīng)區(qū)域。實施前根據(jù)施工藍圖建立BIM三維模型，在不同施工階段監(jiān)理BIM模型進行三維可視化輔助，這將以往二維平面CAD形式轉(zhuǎn)換成三維可視化的模型。在施工前期協(xié)同上提升效率，更直觀地暴露和討論階段會存在的施工問題（見圖2）。

3.2.1 前期場地布置

出入線前期施工現(xiàn)場位于道路中，臨近房屋群和主要干道，直接造成出入線場地布置不能滿足主體施工階段現(xiàn)場實際施工的需要，運用建模軟件及漫游軟件對出入線現(xiàn)場道路、臨建、塔吊等構(gòu)件進行了合理的布置，通過漫游模擬提前將現(xiàn)場布置的問題反映出來并及時進行調(diào)整，從而實現(xiàn)現(xiàn)場場地優(yōu)化布置的目的，解決施工場地不足的問題。車輛段前期施工場地布置較為復(fù)雜，車輛段單體較多，包含運用庫、檢修庫、咽喉區(qū)、綜合樓等18個單體建筑，根據(jù)前期施工情況合理布置及實時調(diào)整鋼筋存放區(qū)、洗車區(qū)、大門等位置。

3.2.2 圍護、主體結(jié)構(gòu)

根據(jù)施工藍圖及施工方案監(jiān)理前期施工主體圍護結(jié)構(gòu)BIM模型，利用其具有可視化、多視角、協(xié)調(diào)、模擬、目標優(yōu)化等工程，為進度管理系統(tǒng)的設(shè)計提供了一種全新的視角來輔助施工現(xiàn)場。根據(jù)BIM三維模型，利用Navisworks可視化進行結(jié)構(gòu)空間審核漫游，結(jié)合模型進行項目情況梳理及更好地開展施工工作。車輛段地基、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)根據(jù)施工藍圖建立地基模型與基礎(chǔ)BIM模型，利用其可視化、協(xié)調(diào)功能，來更好地輔助現(xiàn)場施工（見圖3、圖4）。

3.3 施工圖審核

通過將車輛段及出入線藍圖轉(zhuǎn)化成三維模型，在過程發(fā)現(xiàn)施工圖中的問題，形成問題報告反饋給設(shè)計師，提前將設(shè)計優(yōu)化，且減少圖紙中錯漏碰缺的發(fā)生。利用三維可視化技術(shù)，“所見即所得”、能直觀看到問題之處，為施工減少返工、加快施工進度、提高施工質(zhì)量作鋪墊。結(jié)合BIM技術(shù)的可視化、精細化、信息化、協(xié)同化等優(yōu)勢，利用Navisworks整合所有主體結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入作碰撞檢查，進行碰撞檢查分析，發(fā)現(xiàn)專業(yè)間碰撞問題，把問題記錄做成報告，碰撞報告及時反饋到主體結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)施工單位，并提出修改建議方案，在結(jié)構(gòu)施工前解決碰撞問題，為后續(xù)減少麻煩。

3.4 可視化交底

在現(xiàn)在的現(xiàn)場施工管理中的各級技術(shù)交底通常以文字描述為主，輔助以CAD圖，施工管理人員以PPT演示或者現(xiàn)場講解的方式對施工工人進行技術(shù)交底，因工人技術(shù)水平參差不齊，工人在理解時存在較大困難，容易出現(xiàn)理解錯誤的情況，存在較大風(fēng)險的質(zhì)量和安全隱患，對工程極為不利。隨著時代的進步，對于工程的質(zhì)量、工期各方面的要求越來越高，鑒于傳統(tǒng)的施工交底方式存在一定的交底不清晰的情況?，F(xiàn)在，借助BIM高新技術(shù)來建立施工模型，利用三維可視化實時模擬手段，更形象直觀地給工人展現(xiàn)施工技術(shù)，達到技術(shù)交底的目的，從而有效控制項目施工質(zhì)量。

4 BIM施工管理平臺應(yīng)用

車輛段及出入線工程項目應(yīng)用廣聯(lián)達BIM5D協(xié)同管理平臺，通過輕量化的BIM應(yīng)用方案，達到減少施工變更、縮短工期、控制成本、提升質(zhì)量的目標，同時為項目成本核算提供數(shù)據(jù)支持，實現(xiàn)申報深圳市優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程獎、深圳市優(yōu)質(zhì)工程獎等目標。

4.1 BIM施工管理平臺應(yīng)用——施工進度

在本項目策劃階段，需要考慮總施工進度，計劃整體的勞務(wù)強度是否均衡，根據(jù)現(xiàn)場場地的不同情況，也要考慮場地的合理利用。通過施工管理平臺對整個施工總進度進行校核，工程演示提前模擬，根據(jù)資源調(diào)配及技術(shù)方案劃分施工流水段，實現(xiàn)整個工況、資源需求、人員配置及物料控制的合理安排。同時利用曲線圖，關(guān)注波峰波谷，對于施工計劃從成本層面進行進一步校核，優(yōu)化施工進度計劃。

4.2 BIM施工管理平臺應(yīng)用——提取工程量

利用BIM5D平臺依據(jù)工作需要快速從模型中提取工程量，避免煩瑣冗長的手算，極大提高工作效率，節(jié)省大量時間。可以按照施工部位和施工階段以及進度計劃等條件提取數(shù)據(jù)，完成人員需求計劃、材料采購計劃的編制，并可支持計劃成本部人員配置工程部完成材料采購計劃，物資部完成采購及進場計劃。

5 結(jié)語

本項目通過BIM技術(shù)的應(yīng)用減少現(xiàn)場變更，對于現(xiàn)階段已有藍圖進行建模，通過模型的碰撞檢查能發(fā)現(xiàn)很多圖紙上難以發(fā)現(xiàn)的碰撞問題，而利用BIM技術(shù)，通過預(yù)判施工現(xiàn)場的安全、質(zhì)量情況，為現(xiàn)場安全質(zhì)量管理提供目標;通過工程量提取進行精準下料統(tǒng)計，減少現(xiàn)場占用不必要的占地堆放，很大程度上縮短了工期、減少了成本。本項目通過BIM技術(shù)探索應(yīng)用落地，有效管控項目建設(shè)過程的進度、成本問題。

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