方金強 馬慶華 陳愛萍

連云港職業(yè)技術學院

淺談BIM技術在地下綜合管廊全生命周期建設中的應用

方金強 馬慶華 陳愛萍

連云港職業(yè)技術學院

隨著城鎮(zhèn)化的快速推進，地下綜合管廊可以有效提高城市地下空間的利用率，避免管線改造維護中對城市道路的二次開挖等優(yōu)點，但管廊的建設存在地下管線眾多，構造復雜，管線的位置信息隱蔽，管線的健康運行關鍵信息難以獲取，后期運維難度等問題。探討了利用BIM技術，助力綜合管廊全生命周期建設與管理，優(yōu)化設計方案，從而達到提高施工效率和保證工程質(zhì)量的目的，并有效促進地下管廊的應用與發(fā)展。

BIM技術；綜合管廊；信息集成

1 引言

地下綜合管廊作為現(xiàn)代化智慧城市建設的重要組成部分，是把城市的給、排水管線、熱力管線、通信管線、電力管線等集中布置在一定范圍的地下空間里，實現(xiàn)工程管線的規(guī)范化和集約化管理[1]。管廊設有專門的吊裝口、檢修口、監(jiān)測系統(tǒng)，是保障城市運行的重要基礎設施和關鍵“生命線”。通過建設綜合管廊能帶動經(jīng)濟增長，提升就業(yè)率、緩解城市內(nèi)澇，提高城市抗洪能力、減少道路開挖，提升管理水平[2]。

BIM技術以工程項目三維模型為基礎，從設計、施工到運維，集成了項目全生命周期的數(shù)據(jù)信息，BIM相關軟件有可視化、模擬性、優(yōu)化性、協(xié)調(diào)性和可出圖性等五大優(yōu)點，可以實現(xiàn)工程全生命期的信息共享，項目參與方能有效方便溝通，使得工程在其整個進程中顯著提高效率，大量減少風險，對項目的建造以及后期運營、維護管理均具有重要意義。國家及地方政府非常支持BIM技術的發(fā)展，近兩年，相繼出臺了BIM相關政策，明確提出大力推進BIM技術在房屋建筑工程、市政工程等項目建設中的應用。

地下綜合管廊設計標準高，工程量大，周期長。將BIM技術應用于綜合管廊項目全生命周期中，通過模型建立、方案模擬、虛擬建造以及深化設計、資源配置和進度優(yōu)化等應用，能取得良好的經(jīng)濟效益，能夠促進地下綜合管廊的發(fā)展。

2 BIM技術在綜合管廊規(guī)劃和方案設計中的應用

綜合管廊項目的建設規(guī)模、選址、建設和運行都需要滿足城市規(guī)劃、滿足宏觀區(qū)域要求，擬建的交通系統(tǒng)與市政管線要跟周邊區(qū)域系統(tǒng)對接。將已建好的市政管線以及周邊環(huán)境應用BIM技術建立三維模型，利用可視化、模擬性等特點，有利于涉及項目的多專業(yè)規(guī)劃協(xié)調(diào)，從而確定工程的基礎設施標高和走向等要素，優(yōu)化項目的方案設計。

3 BIM技術在設計階段中的應用

地下綜合管廊設置了人員出入口、逃生口、進風口、排風口、吊裝口等露出地面的構筑物，利用BIM技術可以有效的分析各種情況，解決這些節(jié)點設計出現(xiàn)的復雜的問題；在管線布置設計中，通過信息模型的建立，進行虛擬仿真模擬，可以解決各種管線的綜合布置難題，同時做碰撞檢查，找出可能出現(xiàn)的管線沖突，馬上進行改進，減少甚至杜絕錯誤，保證設計圖紙的質(zhì)量，得出最佳方案。

4 BIM技術施工階段中的應用

4.1 施工場地布置

借助BIM的可視性、動態(tài)性進行三維立體施工規(guī)劃，如利用廣聯(lián)達BIM5D、Revit和Navisworks的組合建模，能直觀形象的展現(xiàn)施工過程中的場地布置情況，還可動態(tài)監(jiān)測，保證管廊工程施工過程的平穩(wěn)，減少因場地布置不合理而造成的工期延誤和產(chǎn)生二次搬運費用等影響。

4.2 可視化交底

項目實施人員利用協(xié)同平臺移動端（如手機、平板電腦等），在復雜節(jié)點的施工之前，打開云端BIM輕量化三維真實數(shù)據(jù)模型，向技術人員進行復雜節(jié)點可視化交底，便于參與項目各方的溝通。

4.3 施工方案模擬

利用BIM技術來編制基坑開挖、管廊吊裝等專項施工方案，能直觀、立體地展示整體施工工序之間的銜接情況，并對施工班組進行可視化交底，提高工作效率。通過模擬成果，檢查施工過程中容易影響工期的因素，對進度及時糾偏，及時采取控制措施，保證施工進度按期完成。

4.4 碰撞檢查

將全專業(yè)模型導入到Navisworks軟件進行碰撞檢查，檢查管廊與管線、管線與管線之間的碰撞情況，根據(jù)檢查結果，對管線進行設計調(diào)整與優(yōu)化，避免返工浪費。

4.5 虛擬漫游

利用Navisworks、Fuzor等BIM軟件，通過三維虛擬漫游，檢查管廊凈高，并驗證檢修空間以及人行道是否滿足運營階段的要求。還可以錄制漫游動畫，為施工方案比選提供可視化展示。

4.6 工程量統(tǒng)計

建立的BIM模型能導入國內(nèi)的算量軟件，一鍵統(tǒng)計工程量，如混凝土工程量、鋼筋工程量，為工程價款結算、施工階段的物料安排提供依據(jù)。

5 BIM技術在運營維護中的應用

在運維階段，利用設計、生產(chǎn)、施工集成的全部BIM模型信息，結合物聯(lián)網(wǎng)技術，工作人員可通過模型查詢管線的幾何參數(shù)、生產(chǎn)廠家、管理負責人以及保修聯(lián)系電話等相關信息，對于出現(xiàn)問題的構件，及時進行維修處理[3]。維護維修完成后將相關維修信息完善修改后，進一步同步到BIM模型當中，為后期運維的管理數(shù)據(jù)提供參考依據(jù)，保障后期運營的順利實施。

6 結語

目前北京、上海等各級地方政府相繼出臺了一些規(guī)范性文件來指導BIM技術的發(fā)展。將BIM技術應用到綜合管廊全生命周期建設中，是步步緊扣的，從而有效控制項目的質(zhì)量、成本和工期，參與各方要積極協(xié)作配合，減少各階段不必要的重復建模工作，確實做到信息集成、共享和協(xié)同工作，為項目的全生命周期帶來最大效益。

[1] GB50838-2015.城市綜合管廊工程技術規(guī)范[S].

[2] 李飛.BIM技術在地下綜合管廊施工階段的應用[D].長春:長春工程學院,2016.

[3] 楊鈞.基于BIM項目管理在綜合管廊建設工程中的應用[J].工程技術(引文版),2016(5):23.

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.112