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BIM技術(shù)在城市軌道交通工程中的應(yīng)用與管理

一、基于BIM技術(shù)的智慧化建造

1、無人機傾斜攝影輔助BIM+GIS應(yīng)用

現(xiàn)場施工前期工作安排直接影響后續(xù)工作的發(fā)展方向和進度因素之一，對于實體施工是至關(guān)重要的一步，為解決前期工作的復雜繁瑣性、施工合理布局性，機械材料利用率，采用無人機、GIS、BIM、時間進行綜合性應(yīng)用。

采用無人機+GIS逆向建模與BIM道路疏解、場布模型結(jié)合，再添加時間維度，反復進行方案工期模擬對比，最終確定合理布局，提高現(xiàn)場機械設(shè)備覆蓋率，降低運輸費用及材料二次搬運，增強綠色施工、節(jié)能減排的理念，確保項目目標實現(xiàn)，節(jié)省工期10天。

2、地下管線遷改

項目施工場地及周邊地下管線錯綜復雜，管線遷改是影響整個項目施工進度的關(guān)鍵因素之二，因協(xié)作單位眾多，單一進行溝通耗費大量的時間和精力。

通過revit建立地下管線模型不但進行可視化施工指導，還與協(xié)作單位在同一平臺進行溝通，提高溝通效率，節(jié)約協(xié)調(diào)時間，工期提前12天完成。

3、隧道與周邊風險源關(guān)系及超前預警

梧沙TBM區(qū)間施工下穿梧桐山，隧道埋深較大，單洞長4135.7m。穿越三條斷裂帶及一條侵入巖蝕變帶，掘進過程中存在涌水、坍塌等風險。其中羅沙高架橋左線樁基侵入右線TBM隧道內(nèi)，需進行4根樁基托換施工。

通過3Dmax、revit等軟件進行風險源預估和施工模擬，將風險源模型的監(jiān)測信息掛接BIM模型，通過任務(wù)提醒功能實現(xiàn)信息快速共享，超前預警。

4、地質(zhì)超前預警

深圳地質(zhì)條件復雜，圍巖等級變化大，施工中難以超前預知。解決此問題我項目采用revit建立地質(zhì)模型+地質(zhì)雷達儀器，通過laban信息平臺進行地質(zhì)變化超前預報。根據(jù)工期進度規(guī)劃將每個圍巖等級變化節(jié)點預報信息入錄到PC端，系統(tǒng)會根據(jù)PC上傳圍巖變化節(jié)點的時間將預警信息推送到現(xiàn)場技術(shù)人員手機端，做到地質(zhì)情況超前預警，提高施工安全。

5、基坑水位點及沉降變形點預警

基坑內(nèi)部降水是地下工程重要的一步，但過量抽取地下水，會產(chǎn)生城市地面及周邊建筑明顯沉降，造成安全風險。將水位傳感器與BIM模型系統(tǒng)打通，對水位實時監(jiān)控進行預警；通過不同觀測時間測定的地面點水平位置和高程，進行分析對比，得出地面點位的水平位移和沉降數(shù)據(jù)，進行變形分析與預測。將監(jiān)控系統(tǒng)與深基坑施工工況相結(jié)合的深基坑BIM模型顯示監(jiān)測系統(tǒng)，通過BIM動態(tài)模擬直觀表達基坑內(nèi)與周邊環(huán)境各監(jiān)測點隨施工動態(tài)過程的監(jiān)測數(shù)據(jù)歷時情況，體現(xiàn)監(jiān)測時空效應(yīng)，同時根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)計算預測下一步施工時基坑及周邊環(huán)境的安全，方便對監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理和分析，迅速準確判定與反饋安全狀態(tài)，指導施工。

6、鋼筋復雜節(jié)點排布下料

地鐵車站鋼筋節(jié)點處排布密集，相互交錯，造成鋼筋之間碰撞，無法正常進行鋼筋綁扎工作。因此本項目利用魯班鋼筋軟件建立鋼筋節(jié)點模型進行鋼筋碰撞檢查，對鋼筋之間的關(guān)系有個更直觀的了解，確定最合理的排布方案，減少因碰撞造成工期后滯。通過現(xiàn)場應(yīng)用比施工工期預計提升7天。

7、可視化交底及施工方案模擬

施工圖紙和方案不可視，對方案工藝和工法未能直觀表達，會引起施工工藝不規(guī)范，嚴重造成不可挽回的嚴重后果。本項目根據(jù)地鐵施工工藝，應(yīng)用REVIT和Navisworks創(chuàng)建基坑開挖動畫模擬，可視化指導現(xiàn)場施工，進行現(xiàn)場施工教育，減少因開挖不規(guī)范，支撐架設(shè)不當引起的安全隱患。

8、構(gòu)件凈高數(shù)據(jù)分析、預留洞口及預埋件

通過BIM多專業(yè)集成應(yīng)用，查找樓層之間凈高不足之處，利用BIM三維模型對施工班組進行技術(shù)交底，在模型中精確預留洞的位置、標高、尺寸等信息，利用圖紙與三維模型相結(jié)合，確定各處預留洞所處部位房間，預留洞的專業(yè)位置以及后期所安裝的管道，確保施工班組可直觀的理解各預留洞的預留減少因缺少造成后續(xù)工作不便，同時也可以結(jié)合二維碼技術(shù)進行管理。

9、盾構(gòu)及TBM應(yīng)用

管片質(zhì)量直接影響隧道的質(zhì)量和安全，管片的質(zhì)量檢驗是重要的環(huán)節(jié)。通過revit、dynamo、Rhino等軟件進行測試，選取相應(yīng)軟件對隧道區(qū)間模型建立，通過模型進行管片拼裝模擬及進度控制；根據(jù)鋼筋模型第一時間對管片場制作的管片質(zhì)量進行驗收，保證質(zhì)量。

二、基于BIM技術(shù)的精益化管理

1、建模管理流程——會審及變更

由于設(shè)計圖紙時常出現(xiàn)不合理的情況，項目本著BIM模型建立過程就是圖紙問題反查的過程，運用luban建模軟件可以知道設(shè)計圖紙尺寸是否正確，各構(gòu)件間碰撞等問題，luban云模型檢查內(nèi)置常用規(guī)范，可以檢查BIM模型存在問題，通過項目篩選，再結(jié)合地鐵施工規(guī)范，最終確定是否是設(shè)計圖紙問題。

2、4D進度管理

進度管理的動態(tài)性較大，采用甘特圖不直觀表達和進度合理性模擬，對后面施工會造成影響。因此本項目利用revit和魯班土建軟件建立相關(guān)模型，將BIM模型與施工進度計劃關(guān)聯(lián)，將空間信息與時間信息整合一個可視的4D（三維模型+時間維度）模型中，直觀、精確地反映整個施工過程，施工前期就充分規(guī)劃好工期。

3、工程量核算及快速查看

由于本工程規(guī)模大（包含6站6區(qū)間）精準的工程量的計算至關(guān)重要，加上復雜節(jié)點眾多，工程量較大，人員依靠手算無法達到精確要求，難免會產(chǎn)生遺漏。因此本項目運用revit和魯班土建、鋼筋軟件建立的BIM模型，上傳至魯班管理系統(tǒng)平臺應(yīng)用定位反查功能進行工程量提取，快速生成EXCEL工程量報表，對現(xiàn)場施工的鋼筋、混凝土等材料進行合理的控制，降低材料損耗，節(jié)約成本。

4、資料數(shù)據(jù)庫管理

由于工程規(guī)模大、工期長，項目制定資料管理計劃，將建設(shè)項目的整個施工過程的資料記錄上傳至BIM企業(yè)系統(tǒng)平臺，作為檢查、改進和責任追溯的依據(jù)。

三、應(yīng)用總結(jié)

1、BIM是工程信息化的基礎(chǔ)，將項目化零為整，克服傳統(tǒng)的散、雜、碎，讓項目管理集中化，信息化，變?yōu)楝F(xiàn)實。

2、BIM在現(xiàn)場的管理和應(yīng)用中，實現(xiàn)現(xiàn)場與管理中心的信息對接，向施工信息化邁進一大步。

3、BIM在工程量核算中，成果顯著，在提供準確工程量的同時直接為項目挽回巨大的經(jīng)濟損失。

（責任編輯：何雯麗）