文｜青島市市政工程管理處 王超

一、城市軌道交通在新發(fā)展時(shí)期遇到的問(wèn)題

在經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)發(fā)展的今天，國(guó)家開(kāi)始面對(duì)城市化和機(jī)動(dòng)化進(jìn)程的加快，因此城市軌道面臨著巨大的壓力，特別是隨著運(yùn)量的增加，超高的效率及低污染的要求等，逐漸成為了很多大中城市解決交通問(wèn)題的主要標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也構(gòu)建起地鐵、高架輕軌及跨座式單軌的交通要道，這種多元化的發(fā)展趨勢(shì)成為必然。截止于2016年底，國(guó)家已經(jīng)審批了44座城市的軌道交通工程建設(shè)規(guī)劃，其中包含著317條線路，總里程達(dá)到了8470千米，總投資高達(dá)4.7萬(wàn)億元。預(yù)測(cè)在“十三五”時(shí)期，我國(guó)將有50個(gè)城市擁有城市軌道交通，運(yùn)營(yíng)總里程有望達(dá)到6000公里。城市軌道交通建設(shè)還將呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢(shì)頭，建設(shè)規(guī)模急劇擴(kuò)大。

我國(guó)城市軌道交通工程建造方面中存在的問(wèn)題：

國(guó)家城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，其中也出現(xiàn)了高潮迭起的狀況，因此交通事業(yè)在蒸蒸日上的同時(shí)，還需要重視城市軌道交通建設(shè)的亮點(diǎn)，尤其是受到了世界范圍內(nèi)的矚目。城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展可以有效的緩解城市的交通壓力，同時(shí)也能推動(dòng)城市化進(jìn)程的加快，其中也有很多的問(wèn)題值得關(guān)注。

1.工程量大、難度大、風(fēng)險(xiǎn)大，城市軌道交通工程線路通過(guò)的風(fēng)險(xiǎn)包括既有建筑物、鐵路、橋梁、河道等，工程的質(zhì)量和安全，工程設(shè)計(jì)效果等方面都存在很大風(fēng)險(xiǎn)。

2.設(shè)計(jì)方案不合理的情況較為普遍，由于人的知識(shí)限制，數(shù)字模型運(yùn)用的不普遍，設(shè)計(jì)方法和理念的不完善，直接導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案的不穩(wěn)定，致使設(shè)計(jì)方案不斷變更，也造成建設(shè)項(xiàng)目施工過(guò)程中的偏差和困難增加。

3.工程參與方眾多，交叉施工、工序銜接突出增加了工程質(zhì)量安全管理的難度，方案的必選和優(yōu)化只能依靠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，導(dǎo)致項(xiàng)目工程管理失誤率增加，無(wú)形中增加了質(zhì)量安全事故發(fā)生的概率。

4.城市軌道交通工程主要在城市中進(jìn)行建設(shè)，對(duì)工程項(xiàng)目周?chē)沫h(huán)境、交通等有較大的影響，另一方面也面臨著占路難，拆遷難的難題，急需將傳統(tǒng)的土建結(jié)構(gòu)濕作業(yè)向預(yù)制裝配式的工廠化、機(jī)械化施工進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

5.勞動(dòng)力的主要用工為農(nóng)民工，面臨著現(xiàn)在人工費(fèi)劇增，勞動(dòng)力上下接續(xù)困難的 境。將來(lái)的用工將會(huì)促使農(nóng)民工向技術(shù)工人進(jìn)行轉(zhuǎn)變，先進(jìn)的信息化模型技術(shù)和機(jī)械施工等技術(shù)在生產(chǎn)一項(xiàng)將會(huì)運(yùn)用的更加普遍，但還處于剛起步階段。

由于存在上述幾方面的問(wèn)題，在城市軌道交通工程不斷增大的前提下，合理的運(yùn)用BIM技術(shù)和預(yù)制裝配式建筑技術(shù)將對(duì)將來(lái)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)起到革命性的推動(dòng)作用，可以有效的解決現(xiàn)階段城市軌道交通工程亟需解決的實(shí)際難題。

二、BIM技術(shù)的發(fā)展及在軌道交通工程應(yīng)用及前景

（一） BIM技術(shù)的發(fā)展

BIM是（Building Information Modeling）建筑信息模型的簡(jiǎn)稱。建筑信息模型的構(gòu)建，主要是利用數(shù)字信息仿真技術(shù)對(duì)相關(guān)的建筑物進(jìn)行模擬，通過(guò)獲取到的真實(shí)信息，如三維幾何形狀、材料、性能、價(jià)格、重量、位置、進(jìn)度等方面的信息。具有數(shù)字化模型、可視化模型、可計(jì)量模型、綜合性模型、協(xié)同性模型、全生命模型。

《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中指出應(yīng)該強(qiáng)化信息技術(shù)的應(yīng)用，確保更好的付諸于工程質(zhì)量的安全管理實(shí)踐中。

（二） BIM技術(shù)應(yīng)用在建設(shè)施工中的體現(xiàn)

在投標(biāo)階段，BIM的應(yīng)用主要體現(xiàn)在可視化和工程量統(tǒng)計(jì)方面。

1.可視化展示：相關(guān)的工程監(jiān)管人員應(yīng)該注重積極的利用BIM模型，同時(shí)針對(duì)具體獲取的信息分析BIM設(shè)計(jì)模式的動(dòng)態(tài)更新，確保實(shí)現(xiàn)可視化和設(shè)計(jì)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。

2.基于BIM的造價(jià)管理：工程量的統(tǒng)計(jì)階段，因?yàn)檎型稑?biāo)的時(shí)間緊迫，所以可以運(yùn)用BIM技術(shù)更為快速準(zhǔn)確的核算出相關(guān)的工程量，由此避免了因量的問(wèn)題導(dǎo)致項(xiàng)目出現(xiàn)虧損的情況。

（三） BIM技術(shù)在施工前準(zhǔn)備階段的應(yīng)用。

1.建立可施工性模型，逐漸的深化施工的可視性，確保及時(shí)將大體積的混凝土施工過(guò)程展現(xiàn)出來(lái)，通過(guò)相應(yīng)的模板設(shè)計(jì)及混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)，可以將斜面扶臂柱和復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完整的體現(xiàn)出來(lái)。

2.利用BIM技術(shù)對(duì)圖紙會(huì)審和具體的方案加以優(yōu)化。

3.BIM技術(shù)在質(zhì)量控制方面的應(yīng)用：通過(guò)運(yùn)用BIM技術(shù)，可以更好的完成碰撞檢查并進(jìn)行整改，由此減少相應(yīng)的返工工作量，確保及時(shí)的預(yù)留孔洞，在安排支架的過(guò)程中，減少百分之三十的支架使用量。

4.BIM技術(shù)在項(xiàng)目安全控制方面的應(yīng)用：通過(guò)運(yùn)用BIM技術(shù)，可以讓機(jī)械布置過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)凸顯出來(lái)，并且完成和結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)的碰撞，適當(dāng)?shù)南踩[患。

5.BIM技術(shù)在項(xiàng)目安全防護(hù)方面的應(yīng)用：將BIM技術(shù)應(yīng)用于施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理及標(biāo)準(zhǔn)化管理中，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并隔離安全隱患。

6.BIM技術(shù)在項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)控制預(yù)警機(jī)制方面的應(yīng)用：通過(guò)運(yùn)用這類(lèi)工作的方式，可以保證更好的完成三維模型的碰撞檢測(cè)，同時(shí)也能將出現(xiàn)的碰撞問(wèn)題及時(shí)在施工的過(guò)程中予以解決，由此降低產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失。

7.利用BIM技術(shù)進(jìn)行安裝工藝仿真，利于施工方案的比選，減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，提高工作效率。

8.在裝飾裝修和機(jī)電安裝專(zhuān)業(yè)中的應(yīng)用：利用BIM技術(shù)進(jìn)行仿真模擬、工程量統(tǒng)計(jì)，減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，實(shí)現(xiàn)可視化方案比選，節(jié)約成本，降低約70%工程樣板制作成本。

（四）BIM技術(shù)在施工過(guò)程中的應(yīng)用。

1.在具體的施工設(shè)計(jì)編制中，需要嚴(yán)格按照相應(yīng)的工程進(jìn)度，由此調(diào)整好現(xiàn)場(chǎng)的臨水和臨電設(shè)施，及時(shí)反饋給相關(guān)的工作人員，確保對(duì)現(xiàn)場(chǎng)平面的動(dòng)態(tài)管理落實(shí)到位，由此提升施工的管理水平，科學(xué)的運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)的資源。

2.通過(guò)制定合理的施工進(jìn)度計(jì)劃，可以在施工虛擬預(yù)演的過(guò)程中，根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，避免產(chǎn)生一系列的沖突問(wèn)題，嚴(yán)格的控制好相關(guān)的施工節(jié)點(diǎn)，確保質(zhì)量問(wèn)題，降低相關(guān)的成本費(fèi)用，縮短相應(yīng)的施工工期。

3.基于BIM技術(shù)的3D技術(shù)交底和可視化驗(yàn)收。

三、BIM技術(shù)在軌道交通工程建設(shè)質(zhì)量安全管理方面的拓展應(yīng)用

城市軌道交通的BIM與常規(guī)的房建BIM最大的不同就是工程類(lèi)型的不同，工程類(lèi)型不同導(dǎo)致工程的管理模式、發(fā)包模式有很大的不同。因此在軌道交通行業(yè)里，我認(rèn)為BIM最大的價(jià)值在于協(xié)同，協(xié)調(diào)不同的產(chǎn)權(quán)單位，協(xié)調(diào)不同的參與方、協(xié)調(diào)不同的專(zhuān)業(yè)等等，都面臨巨大的挑戰(zhàn)。BIM模型在軌道交通行業(yè)里的作用，在于在模型基礎(chǔ)上的信息集成與利用。必須結(jié)合具體的項(xiàng)目特征開(kāi)展BIM技術(shù)應(yīng)用。

(一) 工程資料管理方式

BIM技術(shù)的出現(xiàn)豐富了項(xiàng)目質(zhì)量檢查和管理方式，將質(zhì)量信息掛接到BIM模型上，通過(guò)模型瀏覽，讓質(zhì)量問(wèn)題能在各各層面上實(shí)現(xiàn)高效流轉(zhuǎn)。這種方式相比傳統(tǒng)的文檔記錄，可以擺脫文字的抽象，促進(jìn)質(zhì)量問(wèn)題協(xié)調(diào)工作的開(kāi)展。

(二) 通過(guò)BIM技術(shù)制定施工策劃及總平面布置

施工管理人員還應(yīng)該重視BIM技術(shù)的應(yīng)用，尤其是在施工之前，確?？梢酝ㄟ^(guò)回執(zhí)3D現(xiàn)場(chǎng)的綜合平面布置，計(jì)劃出相應(yīng)的施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際尺寸，由此展示出相應(yīng)的施工情況，通過(guò)合理的布置施工交通組織，避免出現(xiàn)一系列混亂的情況。

(三) 結(jié)合BIM設(shè)計(jì)深化及圖紙審核

建模過(guò)程中還需要關(guān)注設(shè)計(jì)圖紙的審核與檢驗(yàn)，確保及時(shí)對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)、機(jī)電等加以分析，尤其是在施工之前，及時(shí)解決出現(xiàn)的錯(cuò)漏問(wèn)題。對(duì)機(jī)電安裝進(jìn)行管線綜合建模，保證精準(zhǔn)的管線綜合布置，再結(jié)合三維碰撞檢查，實(shí)現(xiàn)零碰撞，節(jié)省返工時(shí)間。

(四) 施工進(jìn)度管理

施工管理人員結(jié)合BIM技術(shù)在模型亮化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)三維模型和施工進(jìn)度的科學(xué)規(guī)劃，同時(shí)又能將孔家信息反映出來(lái)，由此完成對(duì)施工進(jìn)度計(jì)劃的管控。確保了進(jìn)度的合理和可行，更好的減少了工期壓力造成的質(zhì)量安全事故隱患。

(五) 數(shù)字化加工

施工管理人員可以利用BIM模型中的多項(xiàng)信息，及時(shí)分析安裝構(gòu)建的相關(guān)信息，由此實(shí)現(xiàn)工程的預(yù)測(cè)，同時(shí)也將模型應(yīng)用至現(xiàn)場(chǎng)放線控制中，滿足相應(yīng)的施工精度需要。通過(guò)表面和實(shí)物的對(duì)比分析，更好的利用數(shù)字化進(jìn)行驗(yàn)收，從而完成對(duì)施工質(zhì)量的控制。

現(xiàn)階段BIM 技術(shù)不夠普及、BIM 模型制作的各參與方僅利用各自局域網(wǎng)的工作方式、BIM 技術(shù)利用無(wú)法可依、無(wú)規(guī)范可循的情況下。我們有理由相信，上述的這些問(wèn)題都不是大問(wèn)題，不久的將來(lái)，裝飾工程的BIM 技術(shù)應(yīng)用一定能在綠色建筑的推廣過(guò)程中逐漸普及起來(lái)。如果能實(shí)現(xiàn)共同利用互聯(lián)網(wǎng)的云平臺(tái)，普及BIM 技術(shù)的應(yīng)用，在建設(shè)工程的相關(guān)法律中有法可依，在制作模型的過(guò)程中有規(guī)范可循，軟件開(kāi)發(fā)能更注重裝飾工程的需求，這些問(wèn)題都將迎刃而解，建設(shè)工程各參與方將不會(huì)各自為戰(zhàn)，將BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)最大程度發(fā)揮出來(lái)。

四、預(yù)制裝配式建筑技術(shù)在軌道交通建設(shè)方面的應(yīng)用

預(yù)制裝配式建筑技術(shù)是建筑行業(yè)中提出的新概念，踏實(shí)將新型的裝配式建造技術(shù)和可持續(xù)技術(shù)相結(jié)合起來(lái)的新型建筑。這種建筑技術(shù)既符合國(guó)建建筑節(jié)能減排的要求，同時(shí)在制造和使用過(guò)程中完全顛覆傳統(tǒng)建筑的作法，有十分突出的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，利于軌道交通工程建設(shè)推行標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、機(jī)械化。幾年來(lái)，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛、研究更加深入，材料工業(yè)的發(fā)展和加工機(jī)具的進(jìn)步為其提供了很好的條件。同時(shí)，我國(guó)的建筑機(jī)械行業(yè)也得到了巨大的發(fā)展，通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收，迅速縮小與國(guó)外先進(jìn)水平的差距。隨著市場(chǎng)需求的增加，現(xiàn)在的裝配式建筑技術(shù)在結(jié)構(gòu)功能的保證、外觀的設(shè)計(jì)、整體的安全性能方面更是得到了大幅的提升。

預(yù)制裝配式建筑的技術(shù)特點(diǎn)：

現(xiàn)澆混凝土建構(gòu)體系施工，從支模、扎筋、到混凝土澆筑，多數(shù)工作由工人簡(jiǎn)體的體力勞動(dòng)完成?，F(xiàn)澆混凝土施工現(xiàn)場(chǎng)存在噪聲大、粉塵多、模板周轉(zhuǎn)材消耗大，施工人員多，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，且熟練度要求較高；施工速度慢，建設(shè)周期長(zhǎng)，受自然條件和周?chē)h(huán)境影響大；混凝土外觀及內(nèi)在質(zhì)量控制難；現(xiàn)場(chǎng)的建筑材料浪費(fèi)嚴(yán)重等缺陷。預(yù)制裝配式技術(shù)與傳統(tǒng)方式相比，具有以下特點(diǎn)。

1.模塊化設(shè)計(jì)。裝配式技術(shù)的建筑設(shè)計(jì)以建筑模塊為基本的設(shè)計(jì)單位，通過(guò)各類(lèi)模塊間的組合，鑲成不同建筑和結(jié)構(gòu)的外形。對(duì)于同一個(gè)空間，不會(huì)受到傳統(tǒng)建筑劃分的限制，采用可裝配的內(nèi)隔墻對(duì)大空間進(jìn)行靈活分割，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)多樣化。

2.工廠化制造。建筑部品的標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的基礎(chǔ)。部件的尺寸參數(shù)成套的統(tǒng)一起來(lái)，減少建筑部件的類(lèi)型和規(guī)格，形成標(biāo)換的部件，提高部件的互換性和通用性。

3.裝配化施工。傳統(tǒng)建筑以現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)為主的建造方式，裝配式建筑的主要部件在工廠預(yù)制運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)專(zhuān)用工作吊裝，并有裝配工將各部件鏈接起來(lái)，不存在傳統(tǒng)建筑大規(guī)模的濕作業(yè)和各類(lèi)專(zhuān)業(yè)工作。

4.可持續(xù)制造。主要體現(xiàn)在，采用工廠化生產(chǎn)形勢(shì)，建筑的非承重部件可拆線更換，建筑部件的生產(chǎn)、裝修100%在工廠完成；集成化的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，將建筑節(jié)能融入到建筑中，減少建筑生命周期內(nèi)的能耗，建筑可異地重建等。

五、裝配式施工技術(shù)措施和施工管理措施

1.滿足施工系統(tǒng)中的施工資源，明確施工對(duì)象和環(huán)境在施工系統(tǒng)中所必須的施工時(shí)間。

2.滿足施工系統(tǒng)中空間沖突所必須的串行施工時(shí)間。

3.消除和減少施工系統(tǒng)管理技術(shù)中不必要的時(shí)間和重復(fù)時(shí)間。

4.在減少?zèng)_突的條件下，可以通過(guò)增加施工資源爭(zhēng)取潛在時(shí)間，如并行作業(yè)、工藝再生等。

5.適當(dāng)考慮工程風(fēng)險(xiǎn)和不確定性因素的時(shí)間對(duì)施工進(jìn)度的影響，并采取技術(shù)措施和施工管理措施予以減少或消除。

預(yù)制裝配式建筑在建造模式、施工速度、工程質(zhì)量以及可持續(xù)性等方面均比傳統(tǒng)施工作業(yè)方法具有無(wú)法超越的優(yōu)勢(shì)。雖然裝配式建筑還面臨著許多問(wèn)題，如對(duì)運(yùn)輸、起重機(jī)械設(shè)備要求較高；結(jié)構(gòu)體系理論研究，配到部件的兼容性、制造成本、專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)和施工人才缺乏；國(guó)內(nèi)技術(shù)規(guī)范的缺失等，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，他符合建筑產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的方向，是加快施工速度、減少現(xiàn)場(chǎng)污染、實(shí)現(xiàn)低碳化建設(shè)的有效手段。將促進(jìn)建筑領(lǐng)域或生產(chǎn)方式的巨大變革，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

六、結(jié)束語(yǔ)

在國(guó)家“十三五”規(guī)劃大環(huán)境中，對(duì)城市軌道交通質(zhì)量安全管理方面應(yīng)提出更高的要求，施工快、低影響、高標(biāo)準(zhǔn)、集成化、智能化是軌道交通施工質(zhì)量安全管理的發(fā)展趨勢(shì)，將BIM技術(shù)和裝配式技術(shù)及早的運(yùn)用于建設(shè)過(guò)程中并有機(jī)結(jié)合起來(lái)，能順應(yīng)產(chǎn)業(yè)集成化、商品成型化的市場(chǎng)需要，減少施工現(xiàn)場(chǎng)交叉施工帶來(lái)的安全隱患，具有十分巨大的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)進(jìn)行多方面系統(tǒng)性的研究。