曹躍

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司，湖北 武漢 430063）

0 引言

隨著交通樞紐工程日益增多，地鐵車站已經(jīng)成為樞紐中必不可少的組成部分，姚杰等［1］通過創(chuàng)建站房建筑、機電、鋼筋模型，創(chuàng)建了一套BIM技術工作流程及方案；陳西同［2］研究斯維爾BIM三維算量軟件，融合BIM技術可構建三維仿真模型的特性進行工程量計算，并對相關構建進行三維細節(jié)展示，高效、精準地對大型、復雜梁結(jié)構進行構造分析及工程量計算；潘小迪［3］通過BIM模型提取安裝工程風管的數(shù)量；徐銘等［4］通過分析不同算量軟件的優(yōu)缺點，從基于BIM的工程量計算角度探討智慧建設，并展望若干智慧建設的使用場景；王玥等［5］研究建設項目全生命周期中的BIM應用。

BIM建模是今后大型工程建設項目計價算量的必備工具，是項目全生命周期成本管理的基礎工作?，F(xiàn)有很多軟件具備建模算量能力，許浩等［6］研究BIM軟件在全過程造價管理中發(fā)揮減輕傳統(tǒng)計量工作量、提升造價管理效率的作用；姜若松等［7］將BIM模型導入廣聯(lián)達BIM5D施工管理平臺進行施工管理。上述軟件用于一般民用建筑開發(fā)，不能簡單套用于地下車站、空間等項目的建模算量，如何讓現(xiàn)有軟件適應地下車站、空間的建模算量亟需解決。在此，通過對地鐵車站建設項目的車站圍護、主體結(jié)構及附屬出入口的詳細建模算量，理清廣聯(lián)達土建BIM算量軟件在地鐵車站建模過程中的思路、方法、流程和主要問題的解決方案，為日后承擔類似項目的土建精確算量工作提供借鑒和參考。

1 工程概況

贛深鐵路東莞南站地下車站（簡稱地鐵車站）工程項目位于塘廈鎮(zhèn)西北角東方紅村，距離塘廈鎮(zhèn)中心3.5 km，贛深站場按4臺8線布置（到發(fā)線6條，正線2條）。根據(jù)粵港澳灣區(qū)鐵路初步規(guī)劃，中虎龍城軌引入東莞塘廈，與贛深鐵路東莞南站、塘廈站并場設站。城軌場設于贛深場北側(cè)，高架敷設方式、2臺4線布置。東莞地鐵1號線支線、16號線垂直于贛深鐵路，從塘廈站特大橋70#和72#橋墩之間地下穿過，在贛深鐵路東莞南站站房下方設地鐵換乘站——東莞南站。工程平面示意見圖1。

圖1 工程平面示意圖

地鐵車站實施范圍見圖2中紅色區(qū)域，主要有城市軌道交通車站主體（南北向長約250 m）及車站附屬（北端風亭、所有出入口與疏散口）的土建部分，包含實施范圍內(nèi)的人防門采購、安裝與鐵路站房合建共構的結(jié)構柱、柱下承臺、樁基礎、托換梁相關工程。

2 軟件簡介

BIM是工程領域的新技術，是結(jié)合計算機、互聯(lián)網(wǎng)技術的全新工作方式，是建設項目全生命周期的支持、管理平臺，也是新市場、新形勢下做好成本管理的新工具。巨大的市場導向和需求產(chǎn)生了大量軟件，各軟件在專業(yè)方向和計算功能上有不同特性，結(jié)合地鐵車站圍護、主體結(jié)構的特性，選擇使用廣聯(lián)達土建BIM算量軟件，軟件具有如下特點：

圖2 東莞南站地下車站實施范圍示意圖

（1）三維立體可視化。王海涵［8］通過BIM技術實現(xiàn)正式施工前的預可視化工程建設管理。地鐵車站工程項目同樣基于CAD二維平面圖紙，運用軟件建立三維立體模型，方便直觀了解構件相互關系，使數(shù)量計算更加明確直觀。

（2）軟件平臺獨立化。廣聯(lián)達土建BIM算量軟件使用獨立的軟件算量平臺，可以快速識別各類構件、智能劃分圖紙，利用識別圖紙技術，提高對構件的轉(zhuǎn)化率和計算速度，從而提高工作效率。

（3）軟件識別智能化。廣聯(lián)達土建BIM算量軟件擁有強大的圖形轉(zhuǎn)化能力，高效識別CAD圖中的軸網(wǎng)、柱、梁、墻、板等各類構件及其鋼筋信息。強大的軟件識別能力可便捷、準確建模，解決工程計算費時、費力的問題，極大地提高了工作效率。

（4）軟件規(guī)則規(guī)范化。廣聯(lián)達土建BIM算量軟件中包含我國絕大多數(shù)地區(qū)及專業(yè)的計算規(guī)則和清單規(guī)范，保證了工程量計算在不同地區(qū)的適應性和兼容性。而且，一項復雜工程可以分解為若干個獨立單元工程由多人同時建模，提高分工協(xié)作效率，同時保證所有工程的統(tǒng)一性，減少大量的手動輸入?yún)?shù)時間和可能發(fā)生的錄入錯誤問題。

3 軟件應用

3.1 建模算量思路

使用廣聯(lián)達土建BIM算量軟件可創(chuàng)建車站主體、附屬主體及圍護結(jié)構的三維算量模型，地鐵車站三維算量模型見圖3。

圖3 地鐵車站三維算量模型

（1）通過對圖紙軸網(wǎng)和各主要構件的識別，將二維平面圖紙轉(zhuǎn)化為三維立體模型，并根據(jù)圖紙信息輸入對應構件的配筋。李國棟等［9］通過Revit模型直接將圖紙轉(zhuǎn)化成廣聯(lián)達gfc文件，導入至廣聯(lián)達算量模型中進行工程量計算，地鐵車站工程項目在建立Revit模型的基礎上，用上述導入方式取得事半功倍的效果。

（2）根據(jù)構件的截面尺寸大小、材料等級，結(jié)合計算規(guī)則，計算出對應的土建工程量。

（3）根據(jù)抗震等級、保護層厚度、搭接方式等信息按照16G101《混凝土結(jié)構施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構造詳圖》系列國家建筑標準圖集計算鋼筋工程量，沈江林等［10］通過廣聯(lián)達鋼筋云翻樣軟件優(yōu)化施工鋼筋放樣的過程，提高鋼筋利用率。地鐵車站工程項目在施工過程中，同樣使用上述方法，大大提高了鋼筋生產(chǎn)制作的準確率和效率。

3.2 軟件使用流程

廣聯(lián)達土建BIM算量軟件有嚴謹?shù)慕Ａ鞒?，三維算量模型建立流程見圖4。

3.3 軟件應用特點

地鐵車站與鐵路站房共構的工程節(jié)點復雜、工程量大、工期緊，其中除主體結(jié)構外還有6個出入口、2個風亭、1個疏散口和其他構件。廣聯(lián)達土建BIM算量軟件在處理這種工程情況復雜、獨立單元較多的項目時具有以下特點：

圖4 三維算量模型建立流程

（1）分工合作，保質(zhì)保量。地鐵車站工程建模體量大、時間緊，將工程分解為若干獨立單元，建模小組每人負責1個單元的建模工作，最后統(tǒng)一合并、統(tǒng)一規(guī)則，可提高效率、減少誤差，當圖紙發(fā)生變化時，可以在同一模型進行修改，較為方便。

（2）計算過程清晰，避免發(fā)生錯誤。軟件不僅可統(tǒng)計、匯總各類工程量信息，同時可提供對應的計算過程及扣減關系三維模型，在滿足計算規(guī)則的同時，為核對工程量提供相應的技術依據(jù)。根據(jù)計算規(guī)則和繪制過程，軟件能夠智能檢測繪圖過程中存在的問題并及時報錯，降低錯誤出現(xiàn)的概率，提高計算準確性。

（3）出量靈活，報表清晰。由于地鐵車站工程為共構工程，考慮銜接的同時，需要避免將非本工程的工程量計算到本工程中。軟件很好地解決了這個問題，在繪制時可將非本工程但是銜接的部分繪制模型，以保證工程量的準確性，到最終出量時可靈活選擇構件，滿足各種特殊的統(tǒng)計要求，導出適合本工程的報表。

（4）修改方便，減少返工。對工程中大量的附屬工程，部分構件尺寸一致、鋼筋信息一致時，軟件可支持跨與跨之間的復制；當部分構件尺寸相同、鋼筋信息不一致時，可復制構件后再修改更新后的鋼筋信息；設計方案發(fā)生變化后可直接修改對應構件信息，軟件將自動更新相鄰、相關構件工程量，減少返工時間。

3.4 存在問題及解決方案

廣聯(lián)達土建BIM算量軟件主要用于房建工程，在地鐵車站使用過程中出現(xiàn)一些問題，軟件在實際應用中的問題描述及解決方案見表1。

表1 軟件在實際應用中的問題描述及解決方案

4 結(jié)束語

通過廣聯(lián)達土建BIM算量軟件在地鐵車站的實際應用，體會到BIM算量軟件在處理大型地鐵車站工程量計算中所具備的各種優(yōu)勢，例如，通過分工協(xié)作的方式建立一個龐大的工程、通過類似構件或自定義構件的方式創(chuàng)建地鐵車站中的異形構件、通過表格輸入法補充計算不能在圖形中建模計算的鋼筋。因此，BIM算量軟件在地鐵車站應用中具有廣闊的前景和明確的發(fā)展方向。