劉 彬 陳小亮

（1.浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 311231；2.杭州市市政工程集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310006）

1 BIM 技術(shù)在城市地下綜合管廊施工管理中應(yīng)用的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長，城市建設(shè)的力度日益加強(qiáng)，但我國人口眾多，城市規(guī)模不斷增大，對交通造成了較大的壓力。為了緩解道路交通壓力和城市基礎(chǔ)設(shè)施不足等問題[1-2]，管廊工程的建設(shè)將有效解決反復(fù)開挖路面、架空線網(wǎng)密集、管線事故頻發(fā)等問題，是創(chuàng)新城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提升新型城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量的重要舉措[3]。

城市地下綜合管廊的建設(shè)，由于其工程環(huán)境復(fù)雜、管線高度集中且種類繁多、附屬設(shè)施龐大、管線出口及交叉口異形結(jié)構(gòu)復(fù)雜[4-5]等特點(diǎn)，給施工帶來了極大的不便。BIM 技術(shù)的應(yīng)用是科技水平在理論研究和工程實(shí)踐基礎(chǔ)上總結(jié)出來的一種信息化技術(shù)手段。BIM 帶來的施工管理模式變更，最大程度地實(shí)現(xiàn)了建筑專業(yè)人員整合，實(shí)現(xiàn)了信息共享及跨職能、跨專業(yè)、跨企業(yè)團(tuán)隊(duì)的高效協(xié)作，為企業(yè)集約經(jīng)營、施工精益管理提供了強(qiáng)大支撐。

2 工程應(yīng)用

2.1 項(xiàng)目簡介

艮山路提升改造暨地下綜合管廊工程是杭州自2016年4月入選國家地下綜合管廊試點(diǎn)城市以來第一條開工建設(shè)的地下綜合管廊工程，同時也是浙江省內(nèi)第一條運(yùn)用BIM 技術(shù)的管廊工程。本工程項(xiàng)目實(shí)施的主要內(nèi)容包括地面道路、排水、臨時交通設(shè)施、高架橋、地面橋梁、箱涵、基坑圍護(hù)、地下管廊及相關(guān)附屬工程。管廊主體多次上穿下跨三污干管，節(jié)點(diǎn)施工工序復(fù)雜，對交叉節(jié)點(diǎn)的三污干管的保護(hù)難度大。管廊施工與道路、橋梁同步實(shí)施，施工穿越河流和現(xiàn)狀道路較多，施工方法各異，協(xié)調(diào)管理難度大。

2.2 應(yīng)用要點(diǎn)

2.2.1 施工場地策劃

項(xiàng)目位于杭州市區(qū)東西主干道，交通流量大、橫交路口多、施工內(nèi)容多、工期緊、交通導(dǎo)改次數(shù)多、交通組織復(fù)雜。本項(xiàng)目運(yùn)用BIM 技術(shù)對復(fù)雜的施工場地進(jìn)行三維布置，多次對比方案，優(yōu)化功能分區(qū)和施工路線，制定出最優(yōu)的施工場地布置，從而進(jìn)行施工指導(dǎo)和系統(tǒng)化的管理。

圖1 施工場地三維布置

2.2.2 管線綜合布線

管廊項(xiàng)目在實(shí)際施工過程中遇到的主要碰撞問題是道路下的現(xiàn)有管線與管廊、高架支墩的碰撞，通過對管廊的碰撞點(diǎn)位進(jìn)行分析，應(yīng)用BIM 技術(shù)在施工階段中管線遷改方案進(jìn)行優(yōu)化，能夠提高施工人員的工作效率，減少施工過程中因人為原因而造成的返工。

由于管線眾多、穿插頻繁，在調(diào)整管線位置時容易產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。運(yùn)用BIM 技術(shù)在管線安裝過程中實(shí)時對安裝工況及效果進(jìn)行評估，并及時糾偏，可大幅度提升綜合布線的施工效率，并制定出管廊綜合布線的技術(shù)組織措施，從而指導(dǎo)下一步的施工組織。

圖2 BIM 管線碰撞檢查

2.2.3 施工模擬

通過BIM 3D 技術(shù)交底以及施工現(xiàn)場手持終端的應(yīng)用，可以對施工重難點(diǎn)進(jìn)行三維化交底。結(jié)合施工動畫、VR 虛擬現(xiàn)實(shí)、網(wǎng)頁端模型、手持移動端模型等手段，將復(fù)雜結(jié)構(gòu)形式、復(fù)雜施工工藝、復(fù)雜交改工序等以三維可視化方式模擬展現(xiàn)，可極大地提高施工效率，從而大幅度提升經(jīng)濟(jì)效益。

2.2.4 工程量結(jié)算

在施工管理過程中，對現(xiàn)場工程量的信息進(jìn)行每日實(shí)時的更新收集和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，對比模型得出的準(zhǔn)確工程量與同期采購施工材料數(shù)量，分析在建設(shè)過程中是否存在材料不合理使用和浪費(fèi)，為后期施工結(jié)算提供依據(jù)。通過BIM 模型的相關(guān)數(shù)據(jù)，出具施工過程中的混凝土方量、模板面積、防水卷材面積、管廊艙段內(nèi)體積等工程量，并將統(tǒng)計報表交付于現(xiàn)場施工人員和駐場預(yù)算人員。利用BIM 進(jìn)行各個階段工程量統(tǒng)計，能夠做到利用模型快速出具任意部位工程量，實(shí)現(xiàn)一次算量多次使用，并快速適應(yīng)各類變更，極大地減少了預(yù)算員算量的工作量，減輕重復(fù)工作量可達(dá)30%。

圖3 工程量統(tǒng)計

2.2.5 質(zhì)量控制

建立移動管理平臺，將施工內(nèi)容以流程化的方式進(jìn)行安排，將施工中重要的驗(yàn)收環(huán)節(jié)、材料的資料收集、施工進(jìn)度信息等進(jìn)行收集，進(jìn)行實(shí)時的進(jìn)度管理、流程管理、信息發(fā)布、問題追蹤等，及時發(fā)現(xiàn)問題并調(diào)整，資料快速歸檔，將質(zhì)量控制變得更加高效，實(shí)現(xiàn)方式更加信息化。

2.3 應(yīng)用效果

該項(xiàng)目將BIM 技術(shù)運(yùn)用到施工管理的各個環(huán)節(jié)中去，打破了傳統(tǒng)的施工壁壘，大大提升了城市地下綜合管廊的施工水平和效率，對整個工程的控制起到了非常重大的作用。通過三維化場地的布置，優(yōu)化了施工路線；通過BIM技術(shù)對道路下管線和周圍環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，縮短了施工的周期；運(yùn)用三維可視化手段進(jìn)行施工模擬，避免了返工對工程進(jìn)度的不利影響；運(yùn)用工程量結(jié)算優(yōu)化和質(zhì)量控制，將信息資源進(jìn)行整合，提高了施工管理的信息化水平。

3 結(jié)語

本文介紹了BIM 技術(shù)在城市地下綜合管廊施工管理中應(yīng)用的必要性，通過具體的工程實(shí)例，對BIM 技術(shù)在綜合管廊施工管理中應(yīng)用的要點(diǎn)進(jìn)行了分析和應(yīng)用研究，解決了傳統(tǒng)管廊施工管理中出現(xiàn)的困難。

本文的應(yīng)用研究將對城市地下綜合管廊的施工管理提供技術(shù)參考和經(jīng)驗(yàn)資料，以便用BIM 技術(shù)來解決地下綜合管廊施工管理中存在的問題。BIM技術(shù)必將在城市地下綜合管廊施工管理的改革中發(fā)揮強(qiáng)大的優(yōu)勢，從而推動市政類施工管理的重大變革。