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“BIM+4D”模擬施工進(jìn)度！青島地鐵這個(gè)項(xiàng)目獲全國(guó)一等獎(jiǎng)

2024年08月20日

近日，第十三屆“龍圖杯”全國(guó)BIM大賽成績(jī)公布。青島地鐵集團(tuán)第一建設(shè)分公司組織申報(bào)的作品脫穎而出，“BIM技術(shù)在青島地鐵9號(hào)線一期工程一標(biāo)段項(xiàng)目中的數(shù)字化建造管理應(yīng)用”斬獲施工組一等獎(jiǎng)，是青島地鐵唯一、山東軌交項(xiàng)目第二個(gè)獲此獎(jiǎng)的施工項(xiàng)目。

青島地鐵9號(hào)線一期工程一標(biāo)段項(xiàng)目中的數(shù)字化建造管理應(yīng)用依托青島地鐵智慧工地一體化平臺(tái)，對(duì)全生命周期的BIM模型進(jìn)行審核管理，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量提升、施工過程管控、竣工資產(chǎn)移交，實(shí)現(xiàn)全線路、全專業(yè)、全過程BIM技術(shù)的系統(tǒng)應(yīng)用，形成一套數(shù)字軌道交通建設(shè)的理論體系和實(shí)踐方法。

基于BIM的青島地鐵9號(hào)線玉皇嶺站3D渲染圖

“BIM+4D”挑戰(zhàn)地下32.5米超深基坑施工

正陽中路站是9號(hào)線一期工程的第5座車站，總長(zhǎng)155米。它與7號(hào)線“T”形換乘，與1號(hào)線接駁，最大接駁長(zhǎng)度38.25米，距離1號(hào)線車站僅18米。車站設(shè)3個(gè)出入口、3組風(fēng)亭；地連墻長(zhǎng)約34-36米，成孔深約36-38米。工程地質(zhì)復(fù)雜，周邊管線近、建筑物近、作業(yè)面分散、多專業(yè)交叉等難題，高質(zhì)量建設(shè)32.5米的超深基坑施工工程，可以說是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的工作。

“挑戰(zhàn)”如此高難度的施工，離不開專業(yè)的團(tuán)隊(duì)和技術(shù)，更要?dú)w功于BIM+4D施工進(jìn)度模擬。“我們這個(gè)站基坑出土有效間距最大為2.8米。基坑深度32.5米，屬超深基坑，出土效率低。所以從設(shè)計(jì)到施工深度應(yīng)用，我們都以BIM+4D技術(shù)將2D圖紙轉(zhuǎn)換為3D圖紙，所以能夠做到‘所見即所得’，在施工過程中，將BIM模型進(jìn)行毫米定位，1:1疊加在施工工地現(xiàn)場(chǎng)，可視化指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工以及輔助進(jìn)度、質(zhì)量管理兩條主線，在施工前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行定量模擬‘預(yù)演’，我們梳理出各工序中存在的重難點(diǎn)，并有針對(duì)性的進(jìn)行施工預(yù)演，輔助方案評(píng)審優(yōu)化。利用 BIM 可視化特點(diǎn)，模擬重點(diǎn)施工工藝及工法，最大限度的把控施工進(jìn)度、質(zhì)量及安全風(fēng)險(xiǎn)，減少現(xiàn)場(chǎng)返工所造成的工期及成本壓力。”正陽中路站項(xiàng)目經(jīng)理張曉旭介紹道。

通過BIM+4D施工進(jìn)度模擬，可直觀地看出主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計(jì)劃是否基本合理等，從而對(duì)各階段工序及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量的預(yù)期目的。

正陽中路站主體結(jié)構(gòu)4D施工進(jìn)度模擬

毫秒微差，BIM+VR縮減60天工期

青島地鐵9號(hào)線BIM技術(shù)在施工應(yīng)用中還有一項(xiàng)“獨(dú)門絕技”，就是BIM+VR技術(shù)，系統(tǒng)化的BIM平臺(tái)能將建筑設(shè)計(jì)過程信息化、三維化，同時(shí)加強(qiáng)建筑施工過程的項(xiàng)目管理能力。

“通俗點(diǎn)說，就是BIM按不同的階段將施工過程拆分成幾個(gè)部分模擬，形成幾分鐘到十幾分鐘不等的動(dòng)畫。建模中也遇到的問題，比如管線工序沖突、工期沖突等，在施工中就可以避免，大大提高了施工效率。”9號(hào)線施工一標(biāo)段04工區(qū)業(yè)主代表李壯說。此外，BIM+VR技術(shù)能夠精細(xì)實(shí)施毫秒微差爆破，確保現(xiàn)場(chǎng)土方開挖的高效與安全。

“依托BIM模型+VR工序模擬，對(duì)工人進(jìn)行可視化交底，確保現(xiàn)成施工一次成型。就可以實(shí)現(xiàn)提前用信息化模擬施工，這提高了工程施工的預(yù)見性，將施工工藝順序、流程通過動(dòng)畫形式呈現(xiàn)，讓施工更加連貫，提高了施工效率。”據(jù)李壯介紹，盡管玉皇嶺站開挖難度大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但基于BIM平臺(tái)+VR對(duì)施工進(jìn)行模擬，比選方案確定使用機(jī)械和開挖方式，實(shí)現(xiàn)綜合優(yōu)化工期60天，項(xiàng)目BIM數(shù)據(jù)利用率高達(dá)90%。

構(gòu)建智能建造發(fā)展“青島模式”

正在進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工的玉皇嶺站，工程量巨大，施工工序繁雜。BIM如同“指揮棒”，施工前搭建模型能提前解決難點(diǎn)。同時(shí)，借助智慧工地一體化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)智能化協(xié)同管理，設(shè)立10大板塊51個(gè)子模塊，實(shí)時(shí)更新工程建設(shè)情況，為集團(tuán)建設(shè)管理部門提供決策依據(jù)。此外，“智慧工地”還能實(shí)現(xiàn)環(huán)境等多方面監(jiān)測(cè)管理，具備自動(dòng)報(bào)警功能，實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)如噪聲、揚(yáng)塵、污水排放等信息。

如今，BIM技術(shù)在地鐵9號(hào)線一期建設(shè)中廣泛應(yīng)用，由建設(shè)單位牽頭，形成“領(lǐng)導(dǎo)小組決策、實(shí)施小組協(xié)調(diào)、業(yè)務(wù)部門組織”的工作模式。以BIM作為載體，集成全生命周期各類數(shù)據(jù)，提升設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量，構(gòu)建數(shù)字資產(chǎn)。同時(shí)，通過傾斜攝影和密集點(diǎn)云匹配來獲取工程項(xiàng)目與城市環(huán)境信息。智慧工地一體化平臺(tái)通過數(shù)據(jù)收集、管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)、施工質(zhì)量、建設(shè)進(jìn)度等進(jìn)行綜合分析，全方位和全施工生命周期對(duì)工程建設(shè)綜合提升。

據(jù)悉，“龍圖杯”是中國(guó)圖學(xué)學(xué)會(huì)在中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、中國(guó)建筑科學(xué)研究院、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等相關(guān)單位支持指導(dǎo)下舉辦的全國(guó)綜合性BIM業(yè)界權(quán)威賽事，具有較高的行業(yè)影響力。本次獲獎(jiǎng)，是青島地鐵在BIM應(yīng)用成果的提煉和總結(jié)，也對(duì)后續(xù)項(xiàng)目的BIM策劃實(shí)施提供寶貴經(jīng)驗(yàn)，將進(jìn)一步激勵(lì)青島地鐵在BIM策劃及實(shí)施等方面探索、研究和應(yīng)用，更好的為地鐵建設(shè)提供信息技術(shù)支持，為智慧軌道交通、智慧城市的實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)保障，為建設(shè)世界一流地鐵奉獻(xiàn)力量。