新一代大型高鐵客站工程項(xiàng)目建設(shè)管理實(shí)踐與研究*

張邦旭，劉宏杰

(中鐵建工集團(tuán)有限公司建筑工程研究院，北京 100160)

0 引言

鐵路是國民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，是綜合交通運(yùn)輸體系的骨干和主要交通方式之一，鐵路站房作為連接高速鐵路和城市的重要節(jié)點(diǎn)，為旅客出行提供了更加便捷的服務(wù)，我國的鐵路客站建設(shè)隨著時(shí)代發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步而發(fā)展變化，不僅反映了時(shí)代的演變，也成為我國鐵路建設(shè)發(fā)展史的縮影和標(biāo)志。

1 我國鐵路客站發(fā)展階段

中華人民共和國成立后，隨著鐵路建設(shè)的發(fā)展，我國鐵路客站經(jīng)歷了如下幾個(gè)發(fā)展階段。

1)中華人民共和國成立后，以北京站、南京站等為代表的具有民族色彩的客站，這些客站具有規(guī)模不大，功能簡單，流線布局比較程式化的特點(diǎn)，在建筑造型方面，強(qiáng)調(diào)樹立城市大門形象的要求，體現(xiàn)了中國的時(shí)代特征。

2)改革開放以后，以北京西站、上海站為代表的多功能綜合型客站，這一時(shí)期的客站建筑特點(diǎn)主要是高架候車室、綜合服務(wù)建筑前后相連、緊密結(jié)合，向滿足旅客多樣化需求的多功能綜合體方向發(fā)展。

3)進(jìn)入21世紀(jì)后，以北京南站、上海南站為代表的大型現(xiàn)代化綜合交通樞紐型高鐵客站，客流組織實(shí)現(xiàn)了上進(jìn)下出為主，平進(jìn)平出為輔的管理模式，出租、社會(huì)車輛等可通過高架橋直接到達(dá)客站進(jìn)出站口，實(shí)現(xiàn)了地鐵、公交、出租、社會(huì)車輛的便捷換乘，由此鐵路客站開始從平面綜合交通體系開始向綜合立體交通體系轉(zhuǎn)換。

4)現(xiàn)階段，以北京豐臺(tái)站、杭州西站為代表的新型智能客站采用高架車場、雙層車場設(shè)計(jì)，高架與普速、地鐵、公交、社會(huì)車輛等在立體空間高度融合，標(biāo)志著新一代高鐵客站的誕生。

2 新一代大型高鐵客站的特點(diǎn)及發(fā)展方向

2.1 新一代大型高鐵客站的特點(diǎn)

2.1.1結(jié)構(gòu)空間復(fù)雜

新一代高鐵客站一般采用高架站場方案，與普速站場、地鐵、公交、出租及社會(huì)車輛、城市配套工程等立體交叉，形成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的綜合交通樞紐型、站城融合綜合體。如北京豐臺(tái)站為國內(nèi)首例采用普速、高速雙層車場站型布置的綜合樞紐。站房地上4層，地下3層，局部設(shè)有夾層，其中地上部分1層是普速車場站臺(tái)，2層是候車站廳，3層是高鐵車場站臺(tái)，局部4層是高鐵乘客集散廳；地下部分1層是出站廳、地鐵10號線換乘廳、快速進(jìn)站廳、停車場，地下2層為地鐵16號線換乘廳，地下3層為地鐵16號線的站臺(tái)。杭州西站為地上主體6層、局部8層、地下2層，采用全高架站場方案，機(jī)場軌道快線和地鐵3號線在站房中間下方設(shè)站并可同臺(tái)換乘，在站房南北兩側(cè)預(yù)留兩條城市軌道，地面層設(shè)長途、公交換乘設(shè)施(見圖1)。

圖1 典型客運(yùn)站站場結(jié)構(gòu)及功能

2.1.2客流流線復(fù)雜

常見的高鐵客站高架層為進(jìn)站層，地面層為車場，地下層為出站空間與換乘空間。新一代高鐵客站由于采用高架車場、雙層車場設(shè)計(jì)，客流流線更加復(fù)雜。如北京豐臺(tái)站，普速車場位于地面層，采用上進(jìn)下出的流線方式；高架車場位于23m標(biāo)高層，采用下進(jìn)下出的流線方式。

2.1.3建筑體量巨大

隨著高鐵客站的規(guī)劃設(shè)計(jì)向立體化、多層化、多功能的站城融合方向發(fā)展，高鐵客站由單一功能建筑向城市綜合體建筑的轉(zhuǎn)變，其建筑體量也越來越大。如杭州西站站房及相關(guān)工程總建筑面積502 700m2， 其中站房建筑面積 99 970m2，建筑高度49.175m(室外設(shè)計(jì)地面至檐口與屋脊的平均高度)，站臺(tái)總規(guī)模11臺(tái)20線；豐臺(tái)站總建筑規(guī)模40萬m2， 普速車場規(guī)模為11臺(tái)20線(含正線5條)，高架車場規(guī)模為6臺(tái)12線。

2.1.4建設(shè)管理難度大

高鐵客站建設(shè)規(guī)模、投資額度、社會(huì)影響巨大，同時(shí)又處在城市的中心，建設(shè)過程中的征拆、管理、協(xié)調(diào)比較困難，又由于建設(shè)資金來源的不同，往往會(huì)有多種建設(shè)管理模式，這些特點(diǎn)造成了大型鐵路綜合交通樞紐建設(shè)過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)不同步、施工穿插多、工程界面復(fù)雜、建設(shè)主體方多等問題。在施工進(jìn)度上大型鐵路綜合交通樞紐必須滿足與鐵路主要干線、地方配套交通同步開通的要求，使得建設(shè)管理任務(wù)異常艱巨和困難。

2.1.5技術(shù)難度大

高鐵客站的功能定位、立體化的功能布局模式和動(dòng)車組高速通過對特大型高鐵客站的空間結(jié)構(gòu)、節(jié)能環(huán)保、環(huán)境控制、消防安全等帶來了一系列設(shè)計(jì)、施工技術(shù)難題，尤其是大空間、大跨度的空間結(jié)構(gòu)體系，以及為了適應(yīng)站臺(tái)軌道層跨越普速車場和地下地鐵層、同時(shí)又支承候車層及屋頂?shù)墓δ苄枰呱摹皹蚪ê弦弧薄罢緲蚝弦弧薄罢九锖弦弧薄岸鄬榆噲觥钡刃滦徒Y(jié)構(gòu)體系復(fù)雜，需要承受動(dòng)車組高速通過和反復(fù)停靠的長期活荷載。

2.2 新一代大型高鐵客站的發(fā)展方向

以“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的新發(fā)展理念為指導(dǎo)，當(dāng)代高鐵客站從運(yùn)送旅客的功能性載體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂谐鞘邪l(fā)展觸媒、城市空間節(jié)點(diǎn)作用的融合體，更加強(qiáng)調(diào)科技與藝術(shù)的完美結(jié)合，逐步向交通綜合化、布局立體化、換乘人性化、功能多元化、運(yùn)維智能化、站城一體化方向發(fā)展。同時(shí)，在高鐵客站的建設(shè)、運(yùn)營、管理、服務(wù)中廣泛采用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、信息集成、智能控制、虛擬仿真、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，高鐵客站成為集享受出行、旅游、購物、休閑于一體的綜合服務(wù)載體。

2.2.1高效利用土地，與所在城市融合形成新的發(fā)展模式

高鐵客站始終扮演著城市最大運(yùn)量的交通中心、連接各種城市公共交通工具的角色，并在其修建之初迅速與城市緊密結(jié)合共同發(fā)展，帶動(dòng)站點(diǎn)周邊土地集約化開發(fā)，形成以公共交通為導(dǎo)向的TOD發(fā)展模式。

高鐵客站空間結(jié)構(gòu)的復(fù)合化使客站、站前廣場、站場密切融合，位置關(guān)系由平面轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw，推動(dòng)土地的集約化使用。高鐵客站與城市的一體化設(shè)計(jì)，充分利用地面、地上及地下空間，以樞紐型高鐵客站設(shè)施為核心，在一定的可達(dá)半徑范圍內(nèi)建立高密度的使用場所，結(jié)合居住、商業(yè)、休閑等空間，深入與城市環(huán)境結(jié)合，實(shí)現(xiàn)車站協(xié)同城市發(fā)展、站城一體化，營造便捷高效的空間和功能，助推區(qū)域城市更加健康地發(fā)展。

2.2.2智慧車站、綠色車站、人文車站

在新的發(fā)展模式下，高鐵客站設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維管理等全生命周期管理將融入人文理念、綠色理念和智慧理念。借助BIM及新一代信息技術(shù)，車站一體化設(shè)計(jì)在考慮站城融合的同時(shí)，還注重城市文化元素、人性化服務(wù)、信息化管理、智能化建造和運(yùn)維的協(xié)同與融合，打造智慧車站、綠色車站、人文車站。

在設(shè)計(jì)階段，借助BIM技術(shù)，將城市文化理念、傳統(tǒng)建筑風(fēng)格融入設(shè)計(jì)，加強(qiáng)車站與城市風(fēng)格、文化的統(tǒng)一和融合。

一體化的設(shè)計(jì)融入智慧元素，使交通組織、商業(yè)服務(wù)、城市環(huán)境自然融合，打造人性化的交通服務(wù)設(shè)施，提升車站服務(wù)水平，減少日常生活對機(jī)動(dòng)車的依賴，不僅可以降低二氧化碳排放，節(jié)約能源，減緩大城市對自然環(huán)境造成的壓力，對于解決如今的高排放和污染、城市堵車，提升和美化城市環(huán)境皆有很大的益處。

在建設(shè)階段，通過應(yīng)用基于BIM等技術(shù)的項(xiàng)目施工管理平臺(tái)和智慧建造技術(shù)，對項(xiàng)目人、機(jī)、料、法、環(huán)等實(shí)行精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化、信息化管理，從而減少環(huán)境污染、材料浪費(fèi)，提高項(xiàng)目管理水平。施工中貫徹“綠色建筑”、“生態(tài)建筑”和“四節(jié)一環(huán)?！崩砟?，混凝土同時(shí)采用綠色施工組織方案；有計(jì)劃的回收建筑廢棄物；加強(qiáng)環(huán)保措施，避免施工過程對周圍環(huán)境產(chǎn)生破壞。

在運(yùn)維階段，通過車站全生命周期管理平臺(tái)對車站內(nèi)部智能化設(shè)施設(shè)備進(jìn)行信息化檢測、智能化控制管理，實(shí)現(xiàn)服務(wù)智慧化、運(yùn)維智能化。

3 高鐵客站建設(shè)管理實(shí)踐與研究

高鐵客站在建設(shè)管理中面臨諸多困難與挑戰(zhàn)，如工期緊、任務(wù)重、專業(yè)交叉多、標(biāo)準(zhǔn)要求高、技術(shù)更新快等，這就需要有一套與之相適應(yīng)的、高效的建設(shè)管理模式與方法來保證建設(shè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

3.1 現(xiàn)行高鐵客站建設(shè)管理模式

3.1.1建設(shè)單位管理模式

鐵路客站建設(shè)實(shí)踐中，建設(shè)單位成立專門的項(xiàng)目管理機(jī)構(gòu)，常用模式有以下3種。

1)設(shè)置專門的客站管理機(jī)構(gòu)組織建設(shè) 這種模式的優(yōu)點(diǎn)是管理的專業(yè)化程度高，鐵路客站建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)豐富，管理工作高效到位。這種模式的缺點(diǎn)是，與客站交叉的其他設(shè)施建設(shè)主體之間的協(xié)調(diào)工作難度大，特別是在新一代大型高鐵客站樞紐建設(shè)中尤為突出。

2)由綜合性指揮部組織客站建設(shè) 這種指揮部除管理客站外，兼管其他新線建設(shè)等工程項(xiàng)目。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是將客站作為一個(gè)單位工程，即管理體系中的一個(gè)子項(xiàng)來考慮，對于客站建設(shè)過程中對外協(xié)調(diào)、大量的專業(yè)交叉等難題，可以由指揮部統(tǒng)一考慮解決，為客站快速組織推進(jìn)創(chuàng)造良好的條件，如京雄城際雄安站房建設(shè)管理模式。這種模式的缺點(diǎn)是專業(yè)化程度不夠。

3)由區(qū)域性指揮部組織客站建設(shè) 根據(jù)鐵路總公司專業(yè)化、地域化管理的特點(diǎn)，在一定區(qū)域內(nèi)成立區(qū)域性指揮部，將客站建設(shè)交由區(qū)域性的管理機(jī)構(gòu)統(tǒng)一組織，如川藏鐵路建設(shè)管理模式。這種模式的優(yōu)、缺點(diǎn)同第二種管理模式。

3.1.2施工單位管理模式

高鐵客站常見的施工單位管理模式有平行承包模式和施工總承包模式。

1)平行承包模式，即站房、車場、地方市政配套工程由不同的施工單位施工。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是有利于施工單位組織施工、提高施工效率，施工單位可將一些較小的協(xié)調(diào)工作在內(nèi)部消化解決，易于對關(guān)鍵路線控制，如不同關(guān)鍵路線間發(fā)生碰撞，可通過管理措施解決。這種模式的缺點(diǎn)是各施工單位之間交叉作業(yè)協(xié)調(diào)難度大。

2)施工總承包模式，即由一家施工單位施工。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是便于施工交叉管理協(xié)調(diào)，有利于一體化的施工管理與控制，提高施工效率。

3.1.3設(shè)計(jì)單位管理模式

1)車場、站房、地方市政配套工程分別由不同單位設(shè)計(jì)，多為專業(yè)化設(shè)計(jì)單位。這種模式多體現(xiàn)在樞紐地區(qū)大型客站中，如京雄城際雄安站房建設(shè)由四家單位設(shè)計(jì)。其缺點(diǎn)是，對專業(yè)交叉部分的設(shè)計(jì)工作不全面。在這種模式下，各個(gè)設(shè)計(jì)單位的負(fù)責(zé)人受制于工作經(jīng)歷和專業(yè)，對交叉部分的設(shè)計(jì)不夠完善。

2)在一些中小型客站中，站房、車場、地方市政配套工程等均由一家單位負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，多為綜合性設(shè)計(jì)單位。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)能夠統(tǒng)籌考慮，從源頭上減少設(shè)計(jì)責(zé)任的交集，有利于客站設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量控制。

3.2 高鐵客站建設(shè)管理模式的發(fā)展方向

3.2.1一體化管理

隨著現(xiàn)代高鐵客站與城市的緊密聯(lián)系和現(xiàn)代科技的發(fā)展，催生了產(chǎn)(站)城融合、TOD等新的建設(shè)理念，在站區(qū)規(guī)劃、建筑造型、功能布局、關(guān)鍵技術(shù)、交通流線布置、服務(wù)設(shè)施等方面與以往相比都有重大突破或創(chuàng)新，與多種城市公共基礎(chǔ)設(shè)施功能緊密連接，其功能更加完善、系統(tǒng)更加復(fù)雜、技術(shù)更加先進(jìn)、建筑更加現(xiàn)代，通行換乘更加人性和環(huán)境更加優(yōu)美。但是由于涉及多個(gè)投資主體和功能的建設(shè)，造成了項(xiàng)目交叉面極多，施工時(shí)序異常復(fù)雜，建設(shè)資源極難配置，建設(shè)管理難度極大。

高鐵客站的一體化管理是以鐵路站房項(xiàng)目為核心，為實(shí)現(xiàn)鐵路客運(yùn)綜合交通樞紐良好的建設(shè)和使用目標(biāo)，將城市配套功能及市政設(shè)施、鐵路和城市生產(chǎn)生活設(shè)計(jì)設(shè)備等功能項(xiàng)目，由一家建設(shè)單位牽頭，對由多家投資主體負(fù)責(zé)的樞紐功能實(shí)行一體化的建設(shè)管理，統(tǒng)籌鐵路、地方、市政、信息等各投資主體的建設(shè)關(guān)系和時(shí)序，堅(jiān)持“同步規(guī)劃、同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收、同步開通”的原則，減少交叉和重復(fù)作業(yè)、降低施工和資源成本，提升管理和組織效率，從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益最大化。

高鐵客站的一體化管理對建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工管理人員的綜合能力提出了極高的要求，建設(shè)管理者須以系統(tǒng)理論指導(dǎo)樞紐及客站建設(shè)和建設(shè)管理，充分利用和使用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多種資源的科學(xué)的組織和調(diào)配，提高投資效率，積極促進(jìn)項(xiàng)目施工組織和管理水平的提升，也將一體化管理成為現(xiàn)實(shí)。

3.2.2智能化建造技術(shù)

3.2.2.1基于BIM技術(shù)的智能化建造技術(shù)

1)深化設(shè)計(jì)

應(yīng)用 BIM 技術(shù)輔助深化設(shè)計(jì)，將大大加強(qiáng)設(shè)計(jì)對施工的控制和指導(dǎo)以及快速完成對設(shè)計(jì)成果的二次校核。通過深化設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌全專業(yè)圖紙，在 BIM 基礎(chǔ)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行土建、機(jī)電、精裝修、鋼結(jié)構(gòu)、幕墻深化設(shè)計(jì)，形成達(dá)到一定精度的深化設(shè)計(jì)模型，并按要求提供用于指導(dǎo)施工的深化設(shè)計(jì)圖紙。對各專業(yè)在內(nèi)的深化設(shè)計(jì)進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，保證深化設(shè)計(jì)過程中各專業(yè)之間的技術(shù)協(xié)調(diào)，避免出現(xiàn)矛盾。復(fù)雜節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 復(fù)雜節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)

2)管線綜合優(yōu)化

機(jī)電安裝工程系統(tǒng)多、管線設(shè)備復(fù)雜、空間緊張、協(xié)調(diào)量及難度大，管線設(shè)計(jì)過程中忽略其他管線在同一空間所占用的空間，造成多專業(yè)碰撞的情況，通過 BIM 管線綜合設(shè)計(jì)校核找出所有機(jī)電管線碰撞、維護(hù)檢修空間不夠及凈高不滿足要求等問題，通過專業(yè)技術(shù)工程師校核后提交多專業(yè)管線校核報(bào)告及優(yōu)化建議報(bào)告，以達(dá)到優(yōu)化管線排布、避免拆改返工的目的。

3)可視化技術(shù)交底

對土建、鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)電安裝、幕墻等工程的復(fù)雜工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)行大樣深化和模擬，利用 BIM 可視化技術(shù)，制作基于 BIM 模型的三維技術(shù)交底，結(jié)合直觀的施工方案模擬動(dòng)畫，能夠重點(diǎn)展示施工工藝要點(diǎn)，提高技術(shù)交底的可讀性和交底效果，快速提升交底效率，減少以往因技術(shù)交底不清、工人施工理解有誤的情況出現(xiàn)，避免因交底質(zhì)量不高而導(dǎo)致的返工、拆改，提高施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。

4)施工方案比選

利用BIM技術(shù)對施工方案進(jìn)行比選，能夠?qū)⒐こ探ㄔO(shè)項(xiàng)目中同一單項(xiàng)工程的多個(gè)施工方案在同一個(gè)項(xiàng)目環(huán)境下對比分析，選擇適合現(xiàn)場情況的施工方案指導(dǎo)施工，實(shí)現(xiàn)可視化、參數(shù)化對比目的，安全文明施工、工作效率和施工質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。

5)施工進(jìn)度管理

以BIM模型和Project項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合輕量化的BIM模型進(jìn)行形象展示，來模擬整個(gè)工程的建造過程。在BIM軟件模擬環(huán)境中，進(jìn)行4D動(dòng)態(tài)施工模擬，利用4D-BIM技術(shù)模擬實(shí)際施工(4D-BIM技術(shù)是指在3D模型的基礎(chǔ)上附加時(shí)間維度的模擬技術(shù))，使其在早期設(shè)計(jì)階段就發(fā)現(xiàn)后期真正施工階段出現(xiàn)的各種問題，進(jìn)而對施工組織和施工工序進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，同時(shí)可在施工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整，優(yōu)化“人、材、機(jī)”的投入，為后期施工進(jìn)展提供可行性指導(dǎo)，進(jìn)而減少窩工，提高施工生產(chǎn)效率

6)裝飾裝修仿真模擬

裝飾裝修應(yīng)關(guān)注細(xì)節(jié)，燈光、材質(zhì)、飾面、采光、家具等細(xì)節(jié)影響設(shè)計(jì)的最終效果。不管是在概念設(shè)計(jì)還是深化設(shè)計(jì)階段，通過對裝飾裝修的仿真模擬，可以達(dá)到照片級的真實(shí)效果，實(shí)現(xiàn)了真正的“所見即所得”，對設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)部分可以清晰、真實(shí)顯現(xiàn)。

3.2.2.2測量機(jī)器人輔助放線

傳統(tǒng)機(jī)電管線施工借助CAD圖紙，使用卷尺等工具進(jìn)行人工現(xiàn)場放樣，存在放樣誤差大、無法保證高施工精度的問題，且放樣施工效率較低。通過應(yīng)用基于BIM技術(shù)的放樣機(jī)器人進(jìn)行放線輔助，利用其快速、精準(zhǔn)、智能、操作簡便、勞動(dòng)力需求少等優(yōu)勢，將BIM模型中的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化為現(xiàn)場的精準(zhǔn)點(diǎn)位，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場支吊架點(diǎn)位的精確放樣，提高了現(xiàn)場施工質(zhì)量，降低了施工時(shí)的人力成本投入。

3.2.2.3基于工業(yè)化的裝配式技術(shù)

目前高鐵客站建設(shè)具備工業(yè)化施工的條件，預(yù)制裝配率較高，主要優(yōu)勢有：①基本達(dá)到裝配化建造，提高工程建設(shè)效率；②智能化控制，提高產(chǎn)品的質(zhì)量；③機(jī)械化施工，節(jié)省建設(shè)成本和建設(shè)周期；④信息化管理，方便設(shè)備的維修、更換。高鐵客站在結(jié)構(gòu)施工中大量使用了預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、裝配式混凝土構(gòu)件、預(yù)制梁、樓面板、定型鋼模板等，在裝飾裝修施工中大量采用定型玻璃、定型鋁板、預(yù)制石材等裝飾材料，在設(shè)備安裝施工中大量應(yīng)用配電柜、空調(diào)機(jī)、電纜橋架、通風(fēng)管道等工業(yè)化產(chǎn)品，工業(yè)化程度遠(yuǎn)高于路外建筑工程。以下重點(diǎn)對高鐵客站裝配式機(jī)房、裝配式衛(wèi)生間、裝配式站臺(tái)等工業(yè)化建造技術(shù)進(jìn)行研究。

3.2.2.4基于全生命周期的鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量可追溯技術(shù)

在項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)、重大施工方案動(dòng)態(tài)模擬、施工技術(shù)方案的確定、四新技術(shù)的應(yīng)用、施工現(xiàn)場動(dòng)態(tài)調(diào)整、施工進(jìn)度的模擬、工程安全、質(zhì)量、文明施工管理、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、儲(chǔ)存、后臺(tái)處理、圖紙及文檔電子化管理、全過程造價(jià)成本管控等方面應(yīng)用BIM+GIS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目施工的全生命周期管理。

針對高鐵客站項(xiàng)目特點(diǎn)，利用數(shù)字孿生技術(shù)，根據(jù)鐵路站房RBS標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)件及焊縫編碼標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建鐵路站房鋼結(jié)構(gòu)模型,建立數(shù)字鐵路站房，在數(shù)字鐵路站房中完成實(shí)體映射，在此基礎(chǔ)之上，建立從設(shè)計(jì)、深化設(shè)計(jì)、加工監(jiān)造、物流運(yùn)輸、現(xiàn)場安裝、結(jié)構(gòu)交驗(yàn)及健康監(jiān)測全生命周期管理平臺(tái)，通過5G微基站及相關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)便利化、快捷化相互傳遞，實(shí)現(xiàn)實(shí)體鐵路站房與數(shù)字鐵路站房的全生命周期的數(shù)字孿生體。

利用建立的鋼結(jié)構(gòu)全生命周期智能建造BIM信息平臺(tái)，建立全生命、全覆蓋的鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)控體系，將業(yè)主方、建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方、鋼結(jié)構(gòu)工廠及相關(guān)單位納入體系內(nèi)，全面覆蓋設(shè)計(jì)、深化設(shè)計(jì)、加工監(jiān)造、物流運(yùn)輸、現(xiàn)場安裝、結(jié)構(gòu)交驗(yàn)、健康監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件級別的可追溯性，提升項(xiàng)目精細(xì)化管理水平。

在質(zhì)量管理方面，系統(tǒng)平臺(tái)會(huì)對項(xiàng)目出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行自動(dòng)匯總，實(shí)施鋼結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量狀況大數(shù)據(jù)分析，形成質(zhì)量問題分類餅狀圖，排查質(zhì)量通病及隱患，對高發(fā)頻發(fā)問題實(shí)施預(yù)警，提示項(xiàng)目重點(diǎn)管控。

3.2.3結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測工作的目的，就是通過所監(jiān)測的各結(jié)構(gòu)參數(shù)判別結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)，以便采取相應(yīng)措施，避免結(jié)構(gòu)安全事故的發(fā)生。

1)裝配式站臺(tái)健康監(jiān)測

由于SPD預(yù)應(yīng)力空心板裝配式站臺(tái)首次在鐵路客站應(yīng)用，應(yīng)開展實(shí)用安全性研究，保證站臺(tái)帽石部位不侵線，站臺(tái)墻牢固、美觀、耐久，SPD預(yù)應(yīng)力空心板站臺(tái)在列車振動(dòng)荷載作用下使用舒適、耐久，擬采用健康監(jiān)測技術(shù)對各種構(gòu)件在振動(dòng)荷載下的受力、變形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，確保使用安全，并通過監(jiān)測數(shù)據(jù)對裝配式站臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化，為技術(shù)推廣打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)(見圖3)。

圖3 基于BIM及新一代信息技術(shù)的裝配式站臺(tái)健康監(jiān)測

2)大跨度鋼結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測

為保障大型復(fù)雜站房大跨度鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)營期間的安全性，實(shí)施健康監(jiān)測，其內(nèi)容主要包含外部荷載作用和結(jié)構(gòu)反應(yīng)兩大部分。外部荷載通過采用傳感器對外部風(fēng)荷載、地震、溫度等環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測及關(guān)鍵桿件應(yīng)力、變形，通過分析平臺(tái)軟件，對鋼結(jié)構(gòu)服役期內(nèi)的結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行評估，分級報(bào)警為維修提供決策依據(jù)；結(jié)構(gòu)反應(yīng)通過對結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)性能進(jìn)行無損監(jiān)測，實(shí)時(shí)監(jiān)控結(jié)構(gòu)的整體行為，對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化、損傷位置和程度進(jìn)行診斷，對結(jié)構(gòu)的服役情況、可靠性、耐久性和承載能力進(jìn)行智能評估，核實(shí)復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力與實(shí)際情況的一致程度，為結(jié)構(gòu)在突發(fā)事件下或結(jié)構(gòu)使用狀況嚴(yán)重異常時(shí)觸發(fā)預(yù)警信號，為結(jié)構(gòu)的維修、養(yǎng)護(hù)與管理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。

4 結(jié)語

隨著新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)建造技術(shù)的深度融合，高鐵客站建設(shè)實(shí)現(xiàn)了規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維全生命周期管理，從根本上推動(dòng)了高鐵客站設(shè)計(jì)理念更新、建筑模式轉(zhuǎn)變、施工技術(shù)進(jìn)步、建造方式更新和建設(shè)管理模式創(chuàng)新?？梢灶A(yù)見，在新一輪新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的推動(dòng)下，高鐵客站建設(shè)與管理模式將發(fā)生深刻變革，加速新一代高鐵客站由服務(wù)型向智慧型轉(zhuǎn)變，加快站城融合，引領(lǐng)城市空間及產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化，提升城市綜合競爭力。