王軼駿 方曉亮 張斌

摘? 要：隨著城市建設(shè)的現(xiàn)代化和智慧化發(fā)展，越來越多的地下空間工程都會運用BIM技術(shù)。綜合管廊作為現(xiàn)代智慧城市的重要組成部分和基礎(chǔ)設(shè)施，可通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，解決傳統(tǒng)建設(shè)中常見的管線及結(jié)構(gòu)碰撞問題，并協(xié)助施工和后期運維管理。研究表明，BIM技術(shù)在管廊項目的設(shè)計、施工、運維全生命周期中均發(fā)揮重要的作用。

關(guān)鍵詞：武九線;綜合管廊;BIM

中圖分類號：TU990.3??? 文獻標識碼：A??? 文章編號：2096-6903（2021）04-0000-00

0 概述

江南中心綠道武九線綜合管廊工程屬于武漢長江主軸的重要組成部分，項目橫跨武漢市武昌區(qū)、青山區(qū)、洪山區(qū);其主線管廊全長13.25公里、支線管廊全長2.98公里，同時含有540米建設(shè)十路道排工程，管廊主體斷面以三艙為主，局部為二艙和四艙，建成后將容納給水、電力、通信、熱力等管線，地上同步建設(shè)綠道景觀，打造沿長江主軸濱江核心區(qū)的生態(tài)文化長廊。項目施工存在的重難點：施工工期緊迫、施工場地狹小、地下管線復(fù)雜、與既有道路地鐵橋梁交叉節(jié)點眾多、管廊結(jié)構(gòu)交叉口施工復(fù)雜、部分施工工藝復(fù)雜（如大斷面矩形頂管）等。業(yè)主在項目初期經(jīng)過調(diào)研決定通過全生命周期應(yīng)用BIM技術(shù)來解決這些困難問題，達到提升項目質(zhì)量的效果。武九線管廊示意圖1所示。

BIM技術(shù)是以建設(shè)項目自身相關(guān)的各項信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)建立的建筑模型，不僅能從空間上全面的展示項目本身，還可以在模型中添加設(shè)計信息、施工信息、管理信息、質(zhì)量及安全信息等各種過程信息。同時使用BIM管理平臺，結(jié)合GIS、物聯(lián)網(wǎng)等各種應(yīng)用還能在項目建設(shè)的其他領(lǐng)域進行相應(yīng)的應(yīng)用拓展。BIM技術(shù)本身具有可模擬、可視化、可出圖、可協(xié)調(diào)等特點，將BIM技術(shù)應(yīng)用于綜合管廊項目中可大大提高管廊的建設(shè)質(zhì)量。綜合管廊中最基礎(chǔ)的服務(wù)對象就是管廊中的各類專業(yè)管線，在管廊的建造過程中如何將這些紛繁復(fù)雜的管線，根據(jù)不同權(quán)屬單位的要求納入到管廊內(nèi)部的有限空間中，是設(shè)計與施工企業(yè)遇到的難點，往往容易出現(xiàn)各種錯漏碰缺，而通過BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效的解決這些問題，同時BIM還可以應(yīng)用到管廊的運維養(yǎng)護等方面。

本文將以江南中心綠道武九線綜合管廊工程的BIM應(yīng)用為基礎(chǔ)，探討B(tài)IM技術(shù)在管廊的設(shè)計、施工和運維階段的應(yīng)用，以期為BIM技術(shù)在類似綜合管廊工程的應(yīng)用提供借鑒。

1 項目BIM策劃

本項目在前期組織了BIM工作專班，并建立了BIM工作機制及配套制度。積極開展《基于BIM的施工信息化技術(shù)研究》課題研究，為將BIM技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)建工作落到實處，項目組根據(jù)目標、指標分解情況，制定了《BIM建模標準》、《科技創(chuàng)新與應(yīng)用管理辦法》、《BIM技術(shù)應(yīng)用管理制度》、《BIM平臺管理制度》等制度，并通過修編整合成冊后，以PPT、交底、宣傳欄等多種形式向參建各方宣傳BIM技術(shù)應(yīng)用具體施行方式和應(yīng)用理念。在項目招投標過程中就對項目的BIM設(shè)計范圍和交付成果等做了詳細要求，并在項目階段性驗收環(huán)節(jié)要求專門對BIM成果組織評審驗收。BIM標準及管理制度圖2所示。

2 設(shè)計階段BIM應(yīng)用

項目采用Autodesk公司的Revit軟件做為基礎(chǔ)建模平臺，對管廊節(jié)點進行全專業(yè)建模。在方案階段針對穿越地鐵5號線、長江隧道及和平大道高架的重要節(jié)點進行方案對比，分析空間位置關(guān)系，選擇最優(yōu)施工工序。并使用分析軟件開展通風(fēng)分析、逃生模擬、生態(tài)分析優(yōu)化設(shè)計方案，論證設(shè)計的合理性。

在初設(shè)階段通過dynamo進行二次開發(fā)，結(jié)合python及revit軟件自動生成復(fù)雜的管廊區(qū)間段，大大提升了BIM建模效率。同時根據(jù)圖紙參數(shù)信息建立相關(guān)專業(yè)信息模型參數(shù)化構(gòu)件庫，共計近200個構(gòu)件族。為使構(gòu)件更具復(fù)用性，在設(shè)計時對使用頻率高的支架、標識等進行了參數(shù)化工作，在后期管廊變更BIM建模時節(jié)約了近一半的時間。并使用Navisworks軟件對設(shè)計成果進行碰撞檢查，針對發(fā)現(xiàn)的問題及時進行調(diào)整，減少后期施工返工，在施工圖階段對模型進行了深化，并根據(jù)深化后的BIM模型，進行了全專業(yè)BIM出圖，包括工藝、結(jié)構(gòu)、支護、電氣、監(jiān)控與報警、消防、通風(fēng)、排水、標識等專業(yè)，共計生成圖紙842張，建立了統(tǒng)一的BIM出圖模板與完善的出圖流程。同時對建設(shè)六路道口、三角路、羅家港明渠等節(jié)點繼續(xù)施工方案模擬、附屬工程設(shè)備安裝模擬，并對保利常陽、綠地中心、和平大道等十余個節(jié)點進行節(jié)點模型深化，并生成VR全景展示項目建成效果，大大提升了項目設(shè)計品質(zhì)[1，2]。管廊進風(fēng)口節(jié)點圖3所示。

為實現(xiàn)武九線綜合管廊項目設(shè)計的可視化，各專業(yè)的集成協(xié)同設(shè)計，同時也建立了綜合管廊BIM設(shè)計參數(shù)化構(gòu)件庫，并通過應(yīng)用分析優(yōu)化了設(shè)計方案，對重要節(jié)點進行施工模擬提升后期施工效率。

3 BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用

在設(shè)計模型交付后，施工企業(yè)首先對設(shè)計階段模型進行深化，形成施工階段BIM模型，基于細化的BIM模型工程量和圖紙工程量計算對比，通過對比分析發(fā)現(xiàn)原清單編制漏項19處，部分工程量與設(shè)計圖紙得量存在較大差額，清單編制少預(yù)算金額累計3000余萬元。由于現(xiàn)場施工場地狹小，臨建布置時通過BIM場布建模，預(yù)先進行臨建布置，合理規(guī)劃，將場地的利用率最大化，達到綜合管廊建設(shè)的需要，優(yōu)化臨建布置方案。主要應(yīng)用于施工便道，鋼筋場布置、和平大道頂管、友誼大道頂管、余家頭頂管、管廊橋等臨建和場地布置，共計臨建和場地布置16處[3]。管廊鋼筋場布圖4所示。

由于本工程施工節(jié)點種類多，工藝復(fù)雜，施工易漏項或錯誤施工，傳統(tǒng)平面施工技術(shù)交底不夠直觀，難以精確表達各結(jié)構(gòu)節(jié)點、管線和構(gòu)件的關(guān)系，接底人與交底內(nèi)容理解容易偏差。設(shè)計和施工單位基于BIM技術(shù)開展了BIM可視化交底工作，有效地提高了工作效率，交底內(nèi)容更加直觀和準確，施工班組也能更快理解施工圖紙和施工方案，使施工工藝的執(zhí)行更加徹底，保證了施工目標的順利實現(xiàn)[4]。綜合管廊工程相對復(fù)雜的工藝包括頂管工程、管廊橋工程、交叉口及人員出入口結(jié)構(gòu)和監(jiān)控中心。通過利用BIM建模，細化每個復(fù)雜工藝施工步驟，將不同階段工藝主要內(nèi)容形象展示，利于不同階段施工安全及技術(shù)交底，同時制作成的視頻可全程展示整個施工工藝技術(shù)，簡單易懂，利于施工。

4 BIM技術(shù)平臺管理

項目設(shè)計階段搭建了基于云技術(shù)、GIS技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)于一體的BIM+GIS綜合管理云平臺，對BIM設(shè)計成果進行整合，實現(xiàn)了項目的模型管理、進度管理、質(zhì)量安全管理、人機料管理、設(shè)計管理、文檔管理、新聞管理、視頻監(jiān)控等功能。同時設(shè)有系統(tǒng)首頁，提供項目動態(tài)、通知公告、標準規(guī)范、通訊錄、項目簡介、天氣情況等主要日常動態(tài)信息，滿足對工程項目建設(shè)和管理的信息需求。BIM管理云平臺圖5所示。

5 總結(jié)

本文就江南中心綠道武九線綜合管廊工程的BIM應(yīng)用進行了研究，分析整理了在設(shè)計施工階段BIM技術(shù)應(yīng)用點及相關(guān)流程。通過前期設(shè)計和施工階段BIM的應(yīng)用，優(yōu)化了設(shè)計，提升了施工質(zhì)量，為運維階段的BIM應(yīng)用打下了堅實基礎(chǔ)，并取得了一些階段性成果。本項目在2018年申報并入圍武漢市建設(shè)局第一批BIM技術(shù)試點A類項目，配套管廊BIM交付標準獲批中國建筑學(xué)會綜合管廊信息模型標準項目，2019年被評選為獲中國中鐵股份有限公司綠色科技示范工程、武漢市江城優(yōu)秀文明工地，獲得2020年河南省第二屆“匠心杯”工程BIM技術(shù)應(yīng)用大賽二等獎。

目前本項目正在進行施工，運維BIM管理平臺已經(jīng)基本完成，后期將基于BIM技術(shù)在運維階段實現(xiàn)對管廊的設(shè)備管線、能耗、資產(chǎn)、巡檢養(yǎng)護、安全等方面進行管理，實現(xiàn)BIM技術(shù)的真正價值。

參考文獻

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收稿日期：2021-03-09

作者簡介：王軼駿（1973—），男，湖北武漢人，本科，高級工程師，研究方向：工程管理。

Application of BIM Technology in Comprehensive Pipe Gallery Project of Wujiu line of Jiangnan Central Greenway

WANG Yijun，F(xiàn)ANG Xiaoliang，ZHANG Bin

（Wuhan City Railway Construction Investment Development Co.， Ltd， Wuhan Hubei? 430061）

Abstract： With the modernization and intelligent development of urban construction， more and more underground space projects will use BIM Technology. As an important part and infrastructure of the modern smart city， the utility tunnel is an important part of the modern smart city， it can be applied through BIM Technology， to solve the common problems of pipeline and structure collision in traditional construction， and assist in construction and later operation and maintenance management. Research shows， BIM Technology plays an important role in the design， construction， operation and maintenance life cycle of pipe gallery project.

Keywords： Wujiu line; Utility tunnel; BIM