王小培

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程逐步加快，城市軌道交通工程關(guān)系到人民群眾的切身利益，施工條件復(fù)雜，施工任務(wù)繁重，傳統(tǒng)的工程管理模式無法保證工程質(zhì)量和施工進(jìn)度，為此需要相關(guān)企業(yè)積極調(diào)整。BIM屬于工程建設(shè)施工管理的數(shù)據(jù)化工具，在實(shí)際應(yīng)用過程中通過各種參數(shù)模型能夠?qū)崿F(xiàn)工程信息資源的有效整合，為建筑施工人員提供必要的數(shù)據(jù)作支持，節(jié)約建筑成本，提高施工效率，將其應(yīng)用于城市軌道交通工程施工管理中效果顯著，值得全面推廣。

當(dāng)前，城市化進(jìn)程逐漸加快，城市人口逐漸增加，人們的生活水平逐漸改善，城市地區(qū)交通壓力逐漸增加，已有的交通系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足人們出現(xiàn)的基本需求，為此城市軌道交通得到了全面發(fā)展。我國(guó)城市軌道交通工程較大，施工整體環(huán)境復(fù)雜，施工過程極易受到周邊地區(qū)環(huán)境因素的影響，為此需要采取全新的工程技術(shù)，全面提供工程質(zhì)量。BIM技術(shù)是近年來廣泛應(yīng)用的工程施工新技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息資源共享，提高建設(shè)效率，改善工程質(zhì)量，對(duì)我國(guó)城市軌道交通建設(shè)水平的提升具有重要作用。

一、BIM技術(shù)應(yīng)用概述

1.基本概念

建筑信息模型英文簡(jiǎn)稱為BIM，主要內(nèi)容包括與建筑工程施工密切相關(guān)的空間位置關(guān)系、周邊地理環(huán)境信息、立體幾何關(guān)系、建筑組成單元參數(shù)信息等，利用BIM技術(shù)能夠準(zhǔn)確呈現(xiàn)出建筑工程在整個(gè)生命周期內(nèi)的信息數(shù)據(jù)，為施工建設(shè)人員提供必要的數(shù)據(jù)支持。BIM技術(shù)具有虛擬先行性、全局優(yōu)化性、可出圖性、可視化程度高、沖突協(xié)調(diào)性等方面的特點(diǎn)，在建筑工程領(lǐng)域加以應(yīng)用能夠起到良好的效果，受到建筑行業(yè)人員的廣泛重視。

2.BIM技術(shù)在城市軌道交通工程施工中應(yīng)用的可行性

BIM技術(shù)能夠準(zhǔn)確體現(xiàn)出建筑工程全生命周期的信息資源，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑施工風(fēng)險(xiǎn)控制的全面化、動(dòng)態(tài)化、準(zhǔn)確化。城市軌道交通建筑施工涉及到諸多企業(yè)，施工周期跨度大，工程資料復(fù)雜，利用BIM技術(shù)能夠顯著提高企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)管理水平，能夠?qū)⒐こ添?xiàng)目施工建設(shè)各方集中統(tǒng)一在同一個(gè)平臺(tái)上，使溝通過程更加順利便捷，提高施工各方溝通效率。BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖ锏娜S實(shí)體建模和項(xiàng)目進(jìn)度控制進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)劃，在建筑工程動(dòng)態(tài)三維實(shí)體構(gòu)件中加入進(jìn)度控制計(jì)劃，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程的4D模擬分析。BIM技術(shù)具有良好的信息時(shí)效性，與傳統(tǒng)的施工風(fēng)險(xiǎn)管理模式相比，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑整體模型數(shù)據(jù)資源的細(xì)微改變，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)資源及時(shí)進(jìn)行更新，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)化控制管理，提高信息資源的時(shí)效性，改善風(fēng)險(xiǎn)管理水平，確保建筑工程整體目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)。

近年來，我國(guó)各個(gè)地區(qū)城市軌道交通工程數(shù)量逐漸增加，由于施工管理不完善導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失也在逐漸增長(zhǎng)，利用BIM技術(shù)能夠?qū)κ┕ろ?xiàng)目的整體效益進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估，統(tǒng)計(jì)分析施工時(shí)間、變更成本、設(shè)計(jì)時(shí)間等指標(biāo)，顯著提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。BIM技術(shù)在我國(guó)整體應(yīng)用水平偏低，普及程度不足，為此相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)提高重視程度，加強(qiáng)技術(shù)研究，在城市軌道交通工程施工中大力應(yīng)用相關(guān)技術(shù)，促進(jìn)建設(shè)整體水平的不斷提高。

二、BIM技術(shù)在城市軌道交通工程施工管理中的實(shí)際應(yīng)用

1.工程實(shí)例

某地區(qū)車站主體結(jié)構(gòu)中包括T字換乘，車站外包總體長(zhǎng)度為208.78m，西側(cè)基坑長(zhǎng)度為91.24m，東側(cè)基坑長(zhǎng)度為58.14m。車站屬于雙層地下車站，采用雙柱三跨的模式進(jìn)行施工建設(shè)，地下二層屬于站臺(tái)層，地下一層屬于站廳層，整體站臺(tái)寬度為12.06m。車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑開挖深度為17.866～18.253m，標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)整體高度為16.364m，在車站頂板位置覆蓋土層厚度為1.395m。在工程施工區(qū)域的北側(cè)存在高度為40m的220kv高壓線，施工整體安全距離為6m，車站出口位置位于高壓線下方，因此施工存在一定的安全隱患。同時(shí)，工程的梁板結(jié)構(gòu)與地鐵線路直接相連，如何保證連接的穩(wěn)定可靠以及工程的防水性能也是施工過程需要重點(diǎn)防范的風(fēng)險(xiǎn)因素。在施工過程中將地墻鑿除會(huì)導(dǎo)致地鐵線路土體完全裸露，部分下方的水土?xí)M(jìn)入到基坑內(nèi)部，導(dǎo)致工程施工的整體風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)增加。為有效控制工程建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)，加強(qiáng)施工管理，施工企業(yè)利用BIM技術(shù)將招標(biāo)文件中的信息資源進(jìn)行全面的分解，并建立合理的模型結(jié)構(gòu)，建立命名規(guī)則、制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、建立完善的結(jié)構(gòu)樹。依據(jù)工程施工實(shí)際勘察文件內(nèi)容以及設(shè)計(jì)圖紙建立起B(yǎng)IM模型，并在實(shí)際施工建設(shè)過程中對(duì)該模型不斷完善，確保工程建設(shè)順利完成，達(dá)到應(yīng)有的效果。

2.利用BIM技術(shù)建立三維可視化模型

利用BIM技術(shù)建立的三維可視化模型能夠準(zhǔn)確展示出工程的空間位置關(guān)系以及幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，施工人員利用該模型能夠準(zhǔn)確了解工程設(shè)計(jì)的意圖，提高施工效率，改善工程質(zhì)量。BIM三維結(jié)構(gòu)模型包含了工程施工的各類信息資源，將模型與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行比對(duì)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和施工過程中存在的各類問題，制定解決方案，實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量的不斷優(yōu)化。

3.碰撞檢測(cè)

傳統(tǒng)的施工模式之下，技術(shù)人員無法對(duì)設(shè)計(jì)的整體效果進(jìn)行有效的檢查，在實(shí)際施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)空間過于緊張或結(jié)構(gòu)之間存在碰撞的問題。在城市軌道交通工程施工建設(shè)中引入BIM技術(shù)，利用Navisworks軟件，能夠?qū)υO(shè)計(jì)方案進(jìn)行系統(tǒng)的碰撞檢測(cè)，檢測(cè)的總體數(shù)量達(dá)到150處。通過完善的碰撞檢測(cè)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中存在的問題，技術(shù)人員能夠及時(shí)變更設(shè)計(jì)圖紙，避免在施工過程中出現(xiàn)返工或停工的情況，提高施工效率，改善管理水平。

4.加強(qiáng)施工進(jìn)度控制

利用BIM技術(shù)建立的工程模型需要由咨詢單位移交至施工單位，工程技術(shù)人員對(duì)模型進(jìn)行系統(tǒng)審核，提出調(diào)整意見，咨詢公司結(jié)合調(diào)整意見對(duì)模型作出必要的改變，以此來滿足工程建設(shè)的實(shí)際需求。在模型制作的過程中，建筑企業(yè)需要為施工企業(yè)提供施工的月度計(jì)劃以及年度總計(jì)劃，咨詢單位需要依據(jù)這些計(jì)劃進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，施工企業(yè)依據(jù)模型的設(shè)計(jì)方案，事先安排機(jī)械設(shè)備、原材料、施工技術(shù)人員，避免內(nèi)部資源出現(xiàn)浪費(fèi)。利用BIM技術(shù)能夠保證工程施工各個(gè)工序的合理銜接，施工單位利用比較小的空間能夠?qū)崿F(xiàn)鉆孔灌注樁施工與高壓旋噴樁施工的銜接，縮短工期。在開挖基坑施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，企業(yè)能夠?qū)Π惭b鋼支撐的負(fù)面作用提前掌握，提高安裝速度。城市軌道交通換乘車站施工采用的風(fēng)道為OTE風(fēng)道，其位置在中板下方，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，風(fēng)道的支撐結(jié)構(gòu)位于內(nèi)襯墻與結(jié)構(gòu)柱的位置，在施工過程中利用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬能夠提高主體結(jié)構(gòu)的施工效率，保證工期順利完成。

5.施工過程的跟蹤以及5D虛擬模式

利用BIM技術(shù)建立的工程技術(shù)模型包含了建筑工程全部的數(shù)據(jù)信息資源，施工人員能夠在最短時(shí)間內(nèi)獲得材料的出場(chǎng)日期、保修日期、材料規(guī)格，通過完善的施工材料管理系統(tǒng)能夠提高工程的整體質(zhì)量，為施工建設(shè)提供必要的物質(zhì)支持。利用BIM技術(shù)能夠?qū)λ惺┕げ牧线M(jìn)行跟蹤管理，通過信息資源共享能夠保證建筑工程的維護(hù)以及管理效果，避免建筑材料出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)。同時(shí)，利用BIM三維模型、工程時(shí)間信息、工程量成本信息等資源能夠?qū)崿F(xiàn)5D虛擬構(gòu)造的效果，技術(shù)人員可以利用5D虛擬模式實(shí)現(xiàn)施工過程的逐步完善，規(guī)避各類風(fēng)險(xiǎn)，真實(shí)地展示出工程量、施工進(jìn)展，有助于企業(yè)對(duì)施工成本進(jìn)行有效的控制，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

三、結(jié)語(yǔ)

城市軌道交通工程對(duì)城市的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用，針對(duì)傳統(tǒng)施工模式存在的問題，需要積極引入BIM技術(shù)，建立可視化的工程三維模型，準(zhǔn)確反映出工程的數(shù)據(jù)信息資源，技術(shù)人員利用模型和數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)工程施工可能存在的問題，及時(shí)制定預(yù)案，以此來實(shí)現(xiàn)工程施工質(zhì)量和效率的同步提高。