廖偉平

（中鐵隧道局集團華南指揮部，廣東 廣州 510000）

1 項目概況

重慶軌道交通十號線土建10107標段工程位于渝北區(qū)內(nèi)，起止里程為K31+935.64—K36+419.649，標段全長4484m，該標段包括：T2航站樓站、渝北廣場站和T3航站樓站—T2航站樓站—渝北廣場站—鹿山站三個區(qū)間。T2航站樓站位于重慶市江北國際機場T2航站樓前廣場下方，與既有3號線換乘。該站主體結(jié)構(gòu)為地下暗挖單拱二層島式站臺車站,車站長224m、寬24.40m、高20.01m，底板埋深為45.90m，頂板覆土厚度為25.89m，車站共有17個出地面附屬結(jié)構(gòu)口。車站采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工,暗挖最大斷面506㎡，共有17個出地面附屬結(jié)構(gòu)口（如圖1）。

圖1 地鐵車站總體布置圖

T2航站樓站所處周邊環(huán)境復(fù)雜，建設(shè)過程中涉及建筑、結(jié)構(gòu)、風(fēng)、水、電、軌道、機車、信號、消防等多個系統(tǒng)，需要對涉及的管線進行拆改，交通導(dǎo)改，臨近建筑保護等進行協(xié)調(diào)。地鐵項目屬于城市基建工程，施工工期緊，而該站所經(jīng)沿途地質(zhì)復(fù)雜、管線拆除較多、穿越既有線路和房屋基礎(chǔ)，面臨施工風(fēng)險較大。綜上述針對本項目施工中將面對的問題，開展BIM技術(shù)應(yīng)用于地鐵車站施工管理，主要涉及進度管理、成本管理等方面研究與應(yīng)用探討嘗試。

2 創(chuàng)建地鐵T2航樓站BIM模型

按照地鐵施工圖紙創(chuàng)建施工BIM模型，模型創(chuàng)建主要包括車站開挖、車站建筑和其結(jié)構(gòu)模型，分別采用revit和魯班BIM軟件完成[1、2]。車站開挖施工模型主要包括出入口、安全出口、換乘通道、無障礙電梯、風(fēng)亭和車站開挖等，按照各部分開挖、支護及施工技術(shù)交底文件創(chuàng)建施工模型。建立開挖施工模型能夠通過三維清晰展示施工工藝，方便施工前進行三維技術(shù)交底，同時能夠?qū)崿F(xiàn)計劃工期與實際施工進度對比分析，更好完成施工進度管理和各施工環(huán)節(jié)關(guān)鍵節(jié)點施工過程資料記錄歸檔。

車站BIM模型創(chuàng)建，除各部分開挖模型以外，還包括各部分建筑模型、結(jié)構(gòu)模型和管線。車站建筑模型按照施工工序分模塊創(chuàng)建，各部分完成后在軟件中進行拼裝完成后模型如圖2所示。依據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖紙，運用魯班BIM建模軟件完成T2航站樓站項目的土鋼筋建模工作（如圖3），將車站土建模型和其鋼筋模型進行組裝，形成了與施工圖對應(yīng)的初始模型,利用其能夠?qū)崿F(xiàn)鋼筋工程量提出，由此形成與施工圖上所提供的材料進行對比分析

圖2 地鐵車站土建模型

圖3 地鐵車站鋼筋模型

3 圖紙審核

地鐵車站施工前需進行圖紙會審，提前發(fā)現(xiàn)施工圖設(shè)計中的漏洞、錯誤和按照設(shè)計圖紙無法完成的工程結(jié)構(gòu)等問題。由于該地鐵車站所處位置外界環(huán)境較為復(fù)雜，因此施工前進行圖紙會審尤為必要。根據(jù)業(yè)主方提供的施工圖紙，利用revit建模軟件完成地鐵車站的BIM模型。在完成建模工作的基礎(chǔ)上，利用BIM軟件的碰撞檢查功能[3]，分別預(yù)判出了項目中存在的設(shè)計漏洞和碰撞點，進而出具圖審報告和預(yù)留洞口報告、預(yù)埋套管報告，共發(fā)現(xiàn)圖紙問題21處，其中主體結(jié)構(gòu)問題6處，鋼筋圖紙問題15處，如圖4、5所示。

圖4 二次結(jié)構(gòu)與樓梯發(fā)生碰撞

圖5 電梯井道與站廳結(jié)構(gòu)梁發(fā)生碰撞

4 管線改遷

應(yīng)用建模軟件完成該站所處區(qū)域的現(xiàn)有管線與車站結(jié)構(gòu)的三維模型，通過三維模型清晰展示了現(xiàn)有管線與車站及附屬結(jié)構(gòu)之間的空間管線，并對車站施工過程所涉及的管線進行準確的空間位置確定（如圖6）。根據(jù)施工組織方案對管線改遷方案進行了空間位置展示，并就不同管線改遷方案進行了對比分析，通過專家論證最終確立了管線改遷的可行性方案。BIM技術(shù)在管線改遷[4]實施過程中，提供了準確、精細的空間位置參數(shù)，并就改遷后的效果有了一個更為直接的展示。

圖6 地下管線改遷示意圖

5 工程量提取

通過創(chuàng)建車站建筑和結(jié)構(gòu)模型，采用BIM技術(shù)快速算量的功能，能夠按照施工需要快速生成分層、分區(qū)、分專業(yè)、分系統(tǒng)等部分的工程量清單，為項目材料采購、用料計劃提供了數(shù)據(jù)支撐[5]。利用LB管理平臺實現(xiàn)施工過程中的材料管理，根據(jù)現(xiàn)場實際施工進度，分別對車站主體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的土建工程量和鋼筋工程量進行了統(tǒng)計，并出具工程量報表，如圖7所示。將BIM模型計算出來的車站主體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋工程量與項目預(yù)算工程量進行對比分析，形成初步經(jīng)濟效益報告。利用BIM技術(shù)對該地鐵車站主體與內(nèi)部結(jié)構(gòu)工程量進行對比分析，發(fā)現(xiàn)項目初期預(yù)算與BIM工程量存在一定差距如圖8所示，由此避免清方結(jié)算時發(fā)生多算少算現(xiàn)象，為項目節(jié)約經(jīng)費的目的。

圖7 材料管理

圖8 工程預(yù)算和BIM預(yù)算量對比分析圖

6 魯班BIM協(xié)同信息平臺應(yīng)用

將項目模型的上傳至魯班BIM管理平臺，利用魯班BE進行項目施工過程材料、施工進度、安全和質(zhì)量等方面管理[6]。為項目部人員按照級別不同分配施工管理魯班BIM平臺賬號，通過手機終端上安裝iBan，能夠?qū)崟r上傳施工過程中的現(xiàn)場照片、施工視頻和施工資料等（如圖9）。利用BIM管理平臺施工管理人員能夠隨時查看施工進度是否滯后，施工過程中發(fā)現(xiàn)的施工問題是否已整改，施工材料量使用情況、材料儲備等情況，從而實現(xiàn)隨時隨地獲取現(xiàn)場施工情況信息，從而更加全面掌握項目施工具體情況。將項目施工過程資料上傳并附著與BIM模型為項目施工過程資料管理實現(xiàn)數(shù)字化，并將各方面施工資料集成與BIM管理平臺，為今后在項目運營過程中運營維護提供了數(shù)據(jù)追溯源。

圖9 魯班BIM管理平臺

7 結(jié)語

本項目通過引進BIM技術(shù)，實現(xiàn)了施工圖紙三維可視化，可根據(jù)施工要求，自動生成任意截面剖面圖，方便各類人員快速了解施工圖，有效地指導(dǎo)現(xiàn)場施工，減少返工造成的損失，同時利用BIM技術(shù)對施工模擬進行快速模擬和實時調(diào)整，大大提高了施工計劃的可行性和準確性，另外在材料和費用控制方面，采用明細表功能進行材料消耗分析，有效地控制材料超耗，取得了較好的經(jīng)濟效益。運用BIM技術(shù)進行研究，探索適合地鐵車站工程的BIM技術(shù)，積累BIM技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗，為BIM技術(shù)進一步深入應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。本項目的研究為大規(guī)模、高標準、多專業(yè)的復(fù)雜工程建設(shè)提供技術(shù)支持。