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全國首座裝配式及智能化車輛段BIM技術(shù)應(yīng)用

1. 項目概況

無錫至江陰城際軌道交通工程全長30.8km，起于江陰外灘站，止于堰橋站，與無錫地鐵1號線貫通運營，新建1座車輛段——花山車輛段。

花山車輛段位于江陰大道以北，徐霞客大道以東地塊內(nèi)，總建筑面積約6.6萬㎡，用地面積約32.5ha，整體采用盡端式呈東西向布置，段內(nèi)共布置16個單體建筑，生產(chǎn)檢修庫房主要布置在段址東側(cè)，辦公生活房屋集中布置于咽喉區(qū)南側(cè)。

花山車輛段選址內(nèi)水系眾多、道路復(fù)雜、基本農(nóng)田密集，可用面積少，總圖協(xié)調(diào)布置困難，施工工期僅有23個月。同時是國內(nèi)首座多機器人集群檢修高智能化車輛段和軌道交通裝配式綠色車輛段，項目具有工程控制因素多、設(shè)備接口協(xié)調(diào)難、建造質(zhì)量要求高三大難點。

針對項目難點，鐵四院車輛基地BIM設(shè)計團隊開展了全專業(yè)、全流程的BIM正向設(shè)計及工程應(yīng)用，建立BIM全生命周期系統(tǒng)解決方案，借助模型實現(xiàn)工程建設(shè)的全過程數(shù)字化，可視化。

2.全專業(yè)、全流程BIM協(xié)同設(shè)計

項目組基于projecwise/REVIT平臺開展協(xié)同設(shè)計，構(gòu)建了專業(yè)協(xié)同高效組織、設(shè)計流程動態(tài)交互的BIM設(shè)計系統(tǒng)，打破專業(yè)壁壘，融合專業(yè)接口，提高了整體設(shè)計效率和質(zhì)量。

創(chuàng)建了涵蓋站場、軌道、建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電力等十余個專業(yè)BIM模型族庫5000多個，驅(qū)動各專業(yè)參數(shù)化BIM建模，模型具有獨立性和可拓展性，解決了車輛段涉及專業(yè)眾多、模型種類繁雜的根本問題，方便實現(xiàn)模型相關(guān)屬性信息的實時調(diào)用。

融合項目現(xiàn)場地形、BIM模型，實現(xiàn)多方案同精度比選及總圖優(yōu)化設(shè)計，攻克了車輛段內(nèi)水系龐雜、道路交錯、基本農(nóng)田密集條件下總圖協(xié)調(diào)布置難題，節(jié)省用地約5ha。

項目組針對花山車輛段體量大、專業(yè)多等特點，采用可視化平臺對BIM模型進行輕量化處理，實現(xiàn)全專業(yè)BIM模型集成展示。利用協(xié)同平臺，可在PC端或手機端掃碼實時全方位、多樣化展示各專業(yè)BIM輕量化模型，硬件需求低，具有修改、漫游、測量、云儲存等功能。

項目組針對花山車輛段土建模型、機電模型、裝配式施工應(yīng)用模型等BIM模型開展碰撞檢測，核查200余處碰撞點，形成核查記錄并進行優(yōu)化。基于BIM模型，將花山車輛段運用庫室內(nèi)地下管線平面圖紙轉(zhuǎn)化成三維模型，融合傳統(tǒng)專業(yè)復(fù)雜預(yù)埋管線與智能設(shè)備預(yù)埋管線，系統(tǒng)解決地下空間智能設(shè)備工藝布局和管線優(yōu)化的問題。

3.BIM可視化施工管理

基于Unity實時3D開發(fā)平臺建立交互式可視化交底平臺，突破傳統(tǒng)的文字交底（效率低），采取樣板引路等措施更直觀易懂、效果好、節(jié)省交底時間，在豐富交底內(nèi)容和形式的同時實現(xiàn)了節(jié)材、節(jié)地的綠色施工要求。

對已完工部位進行現(xiàn)場復(fù)核，重點針對結(jié)構(gòu)尺寸、預(yù)留洞口、管線排布等位置進行實測，按照模型數(shù)據(jù)對現(xiàn)場進行補充和調(diào)整，最終達到施工現(xiàn)場成果與BIM模型一致。

4.BIM可視化運維系統(tǒng)

基于設(shè)計及施工階段BIM模型及成果，項目組建立車輛段BIM可視化運維系統(tǒng)，監(jiān)測車輛和設(shè)備的運行狀態(tài)，一車一檔管理、一部件一檔管理，保障列車安全高效運營、提高檢修運維質(zhì)量和效率。

5.創(chuàng)新應(yīng)用

（1）裝配式建筑BIM設(shè)計施工

花山車輛段運用庫及綜合樓采用裝配式建筑BIM設(shè)計，服務(wù)于設(shè)計、生產(chǎn)、施工、運維全流程。BIM建模和三維虛擬裝配技術(shù)結(jié)合，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、工廠化生產(chǎn)、一體化裝修、便捷化施工和信息化管理“五化一體”，實現(xiàn)生產(chǎn)、施工、運維全過程信息追蹤、精準(zhǔn)調(diào)控。

（2）BIM設(shè)計助力數(shù)字化智能列檢工藝

花山車輛段庫內(nèi)設(shè)置了智能列檢機器人系統(tǒng)、信號應(yīng)答器變位與檢測系統(tǒng)、等智能工藝設(shè)備。通過逐一進行BIM建模，對車輛入庫、列檢等工序進行可視化仿真模擬，優(yōu)化工藝布局和工藝節(jié)拍，明確智能檢修工序步驟，提高智能列檢效率和質(zhì)量。

6.總結(jié)

鐵四院車輛基地BIM設(shè)計團隊基于projecwise/REVIT平臺開展協(xié)同設(shè)計，依托歐特克、自研軟件、協(xié)同軟件等設(shè)計工具，運用Revit等BIM軟件，開展了輕量化模型、二維圖紙、管線預(yù)留、工程量統(tǒng)計報表、碰撞檢測、凈高分析、視頻漫游動畫、施工節(jié)點可視化視頻展示、施工進度模擬等BIM應(yīng)用。利用romanRT渲染引擎進行BIM模型渲染，快速得到工程應(yīng)用級效果圖片及動畫，直觀地反應(yīng)施工的各項工序，形成了貫穿設(shè)計-施工-運維的全專業(yè)、全流程的BIM正向設(shè)計及工程應(yīng)用，提供了BIM全生命周期系統(tǒng)解決方案。通過本項目的BIM技術(shù)的應(yīng)用，有效推動了城市軌道交通車輛基地從傳統(tǒng)的“建造”向“數(shù)字化建造”轉(zhuǎn)型。