李 濤

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430000）

近年來(lái)，我國(guó)大力發(fā)展城市軌道交通，地鐵車(chē)輛段在軌道交通系統(tǒng)中占據(jù)主要地位。地鐵車(chē)輛段工程通常具有專(zhuān)業(yè)要求高、覆蓋面廣、學(xué)科交叉范圍大等特點(diǎn)[1]，無(wú)法形成標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的模式，因此地鐵車(chē)輛段工程在施工管理中存在較高難度。而在現(xiàn)階段地鐵交通項(xiàng)目建設(shè)中，關(guān)鍵施工技術(shù)的合理應(yīng)用能夠進(jìn)一步提升車(chē)輛段施工水平，結(jié)合對(duì)施工管理工作的科學(xué)實(shí)施，有助于車(chē)輛段施工的順利進(jìn)行。

1 相關(guān)概念

1.1 地鐵車(chē)輛段項(xiàng)目建設(shè)分析

地鐵車(chē)輛段施工涉及諸多領(lǐng)域?qū)I(yè)，除常規(guī)的土建施工專(zhuān)業(yè)之外，還包括對(duì)采暖、照明、軌道、通風(fēng)、電力、路基、信號(hào)等專(zhuān)業(yè)的建設(shè)，其專(zhuān)業(yè)交叉融合使得車(chē)輛段施工難度加大。而要想做到對(duì)車(chē)輛段施工的順利開(kāi)展，需要加大對(duì)專(zhuān)業(yè)接口的協(xié)調(diào)管理力度。可依據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的分析進(jìn)行內(nèi)部協(xié)調(diào)的優(yōu)化，通過(guò)對(duì)各參建單位的統(tǒng)一管理、規(guī)劃來(lái)提升車(chē)輛段施工的順暢性。

1.2 BIM 技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM 技術(shù)，其英文全稱(chēng)為Building Information Mode ling，其中文全稱(chēng)為建立建筑信息模型，主要通過(guò)采集建筑工程項(xiàng)目中的各種相關(guān)工程信息數(shù)據(jù)，進(jìn)行建筑模型的三維圖像建立，并運(yùn)用信息數(shù)字化的三維幾何建模方式呈現(xiàn)建筑物的實(shí)際狀況。建筑三維立體模型通過(guò)將工程項(xiàng)目中從設(shè)計(jì)到施工運(yùn)營(yíng)整個(gè)過(guò)程所含有的數(shù)字信息、功能要求和性能等建筑信息整合集成，將數(shù)字信息化管理應(yīng)用于整個(gè)建筑項(xiàng)目全生命周期中[2]。在借助BIM 技術(shù)前提下所構(gòu)建出來(lái)的建筑設(shè)計(jì)形態(tài)屬于三維立體模型，可以最大限度地將實(shí)體建筑的各種信息全面地反映出來(lái)；而在應(yīng)用表現(xiàn)方面，其所具有的特點(diǎn)不僅包括協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性及可出圖性，同時(shí)還包括可視化、模擬性。在工程項(xiàng)目各階段，都可借助BIM 技術(shù)將項(xiàng)目未完成的部分繪制出來(lái)，從而將與之相關(guān)的數(shù)據(jù)信息反映出來(lái)，并基于數(shù)字化信息集成的管理思路來(lái)對(duì)工程項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)、中期施工以及后期運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程展開(kāi)管理[3]。從地鐵施工的實(shí)際流程來(lái)看，通過(guò)BIM 技術(shù)構(gòu)建專(zhuān)門(mén)的施工管理體系，使整個(gè)工程以更為安全的姿態(tài)運(yùn)作，保證相應(yīng)的職能人員以動(dòng)態(tài)化的方式了解當(dāng)下地鐵施工的全部情況，確保各項(xiàng)策略輸出更為安全可靠且高效。BIM 技術(shù)應(yīng)用在地鐵施工的流程中，不僅能在原有的基礎(chǔ)上加強(qiáng)安全性，還能不斷提高工程的效率和質(zhì)量，控制施工成本，對(duì)潛在的施工隱患做到第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化，確保整個(gè)工序的穩(wěn)定性[4]。在地鐵項(xiàng)目立項(xiàng)以后，首先應(yīng)當(dāng)借助BIM 技術(shù)繪制該項(xiàng)目的三維模型，然后基于這一模型所提供的數(shù)字化信息集成來(lái)對(duì)整個(gè)地鐵項(xiàng)目展開(kāi)管理。

1.3 BIM 在車(chē)輛段應(yīng)用的意義

BIM 是一種可用于建設(shè)項(xiàng)目全生命周期管理的可視化技術(shù)工具，也是建筑行業(yè)信息技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物。其中，BIM 技術(shù)具有很高的三維可視化程度，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)兼容性好，信息集成能力強(qiáng)，在一定程度上促進(jìn)了建筑信息集成的全面發(fā)展[5]，為建筑企業(yè)實(shí)施精細(xì)化管理和集約化管理提供了有力保障，也是建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色、低碳、智能化制造的重要保障。BIM 只是一個(gè)建筑信息模型，而B(niǎo)IM 應(yīng)用平臺(tái)具有很強(qiáng)的管理能力、數(shù)據(jù)分析能力和邏輯處理能力。BIM 與車(chē)輛段上蓋的整合，利用BIM 的三維可視性及其應(yīng)用平臺(tái)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，達(dá)到強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合、資源整合的目的，可全面提升車(chē)輛段施工管理水平[6]。

2 地鐵車(chē)輛段施工關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 地基靜壓預(yù)制管樁技術(shù)

現(xiàn)階段該技術(shù)常用于車(chē)輛段軟土地基處理中，為確保該技術(shù)應(yīng)用能夠發(fā)揮出最大價(jià)值，需按照以下流程施工。首先以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為參照進(jìn)行樁機(jī)位置的精準(zhǔn)定位，在加固樁機(jī)前需檢查其垂直度是否符合設(shè)計(jì)要求；接樁施工前務(wù)必保證樁機(jī)得到有效加固，在沉樁施工期間要求人員嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求開(kāi)展作業(yè)，并做到對(duì)打樁作業(yè)、焊接作業(yè)的同步進(jìn)行。需注意的是，為確保其接樁質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，需將接樁高度控制在距地面1m 左右，并以對(duì)稱(chēng)形式來(lái)提升焊接作業(yè)質(zhì)量。對(duì)于焊渣清除作業(yè)的開(kāi)展，需確保每次焊接完成后執(zhí)行一次焊渣處理工作，然后等待1～5min 后方可繼續(xù)開(kāi)展后續(xù)焊接作業(yè)。在實(shí)際送樁施工時(shí)，相關(guān)人員需做到對(duì)施工過(guò)程的全面觀察，盡可能保證樁體、送樁中心線(xiàn)之間保持同一直線(xiàn)水平，確保其樁體施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。送樁作業(yè)結(jié)束后，施工人員需及時(shí)進(jìn)行樁孔回填處理，確保后續(xù)壓實(shí)作業(yè)得以順利開(kāi)展；待送樁操作結(jié)束后進(jìn)行地基壓實(shí)處理，按照穩(wěn)壓、復(fù)壓以及終壓的順序開(kāi)展壓實(shí)作業(yè)。需注意的是，復(fù)壓次數(shù)需要依據(jù)不同入樁深度來(lái)確定，以樁機(jī)入土深度8m為界限，在小于8m、大于8m 時(shí)復(fù)壓次數(shù)需分別控制在3～5 次、2～3 次。針對(duì)穩(wěn)壓作業(yè)的開(kāi)展，需要將穩(wěn)壓時(shí)間控制在5～10s 內(nèi)，避免因穩(wěn)壓時(shí)間過(guò)短而影響到地基壓實(shí)質(zhì)量。

2.2 高支模施工技術(shù)

現(xiàn)階段高支模施工技術(shù)在車(chē)輛段施工中的應(yīng)用較為常見(jiàn)，通常情況下，高支模施工技術(shù)應(yīng)用主要工序包括：（1）基底處理。作為高支模施工的基礎(chǔ)前提，基底處理效果直接影響后續(xù)高支模施工的順利進(jìn)行。所以為確保高支?；滋幚矸项A(yù)期要求，需開(kāi)展規(guī)范化的土方回填、壓實(shí)以及硬化處理作業(yè)；（2）待基地處理結(jié)束后開(kāi)展測(cè)量定位作業(yè)，對(duì)構(gòu)筑物軸線(xiàn)、中心線(xiàn)、模板標(biāo)高等參數(shù)利用全站儀等設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，以便于后續(xù)模板作業(yè)的開(kāi)展提供參考；（3）模板支撐體系設(shè)計(jì)。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況的分析進(jìn)行高支模支撐體系的優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用相符合的高程系統(tǒng)進(jìn)行支模高度的計(jì)算。以相關(guān)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)為參照進(jìn)行梁模板的歸類(lèi)，并合理計(jì)算出不同分類(lèi)梁的截面尺寸。若以梁類(lèi)別相同為前提，需要以最大受力為基礎(chǔ)進(jìn)行支撐體系的科學(xué)計(jì)算。針對(duì)板厚度的設(shè)計(jì)，需依據(jù)其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)將其控制在150mm 范圍內(nèi)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況的分析，采用結(jié)構(gòu)找坡的形式進(jìn)行庫(kù)頂?shù)暮侠碓O(shè)計(jì)。需注意的是，切不可在支撐體系設(shè)計(jì)結(jié)束后直接應(yīng)用于車(chē)輛段施工，需在使用前依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行支撐體系預(yù)壓試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)支撐體系的不斷優(yōu)化來(lái)提升高支模施工的穩(wěn)定性。

2.3 鋼網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)

鋼網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)在現(xiàn)階段車(chē)輛段施工中的應(yīng)用較為常見(jiàn)，能夠在提升車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，進(jìn)一步提升車(chē)輛段施工的整體質(zhì)量。在實(shí)際施工中，為確保其鋼網(wǎng)架的安裝達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，需要以網(wǎng)架特點(diǎn)的分析為前提，在保證其施工質(zhì)量、效率符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)的條件下進(jìn)行安裝方法的確定。而縱觀當(dāng)前車(chē)輛段施工的開(kāi)展，常用的網(wǎng)架安裝方法包括高空散裝法、高空滑移法、整體提升法、分條安裝法、整體頂升法。為確保其安裝效果符合車(chē)輛段整體施工需求，需要依據(jù)車(chē)輛段實(shí)際施工需求的不同，在不同施工條件、環(huán)境下采用合適的安裝方法。而在所有的安裝方法中，高空散裝方法的應(yīng)用較為常見(jiàn)，在施工期間此方法的應(yīng)用能夠做到對(duì)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架的有效連接。為進(jìn)一步提升鋼網(wǎng)架的安裝質(zhì)量與效率，可在施工期間以滑移腳手架為載體進(jìn)行鋼架散件的拼裝施工。

2.4 大體積混凝土技術(shù)

車(chē)輛段大體積混凝土施工成效直接影響到地鐵交通項(xiàng)目整體運(yùn)行可靠性。為避免在大體積混凝土施工中出現(xiàn)收縮變形裂縫、貫通裂縫、溫度差值過(guò)大等問(wèn)題，需在施工期間落實(shí)以下關(guān)鍵基礎(chǔ)措施：依據(jù)車(chē)輛段施工要求的分析進(jìn)行混凝土配合比的優(yōu)化控制，同時(shí)在進(jìn)場(chǎng)階段結(jié)合設(shè)計(jì)要求進(jìn)行原材料質(zhì)量的嚴(yán)控。在混凝土拌制過(guò)程中，需摻入適量的緩凝減水劑，并采用具有低水化熱特點(diǎn)的礦渣材料，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)收縮現(xiàn)象的抑制，達(dá)到降低混凝土出現(xiàn)裂縫概率的目的；在混凝土配制階段合理控制減水劑、細(xì)粉煤灰的摻入量，以期通過(guò)合理縮減水泥摻入量來(lái)抑制水化熱現(xiàn)象的生成；在混凝土入模階段需重視對(duì)其溫度的合理控制，常用方法包括冷水沖洗骨料、拌和水溫度控制等方法，通過(guò)降低入模溫度實(shí)現(xiàn)對(duì)水化熱現(xiàn)象的有效抑制；為有效降低混凝土表面收縮裂縫的產(chǎn)生，需在初凝階段前按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展二次抹壓、二次振搗作業(yè)，并通過(guò)表面收水來(lái)提升大體積混凝土的凝固效果；養(yǎng)護(hù)階段需定期檢查混凝土情況，合理實(shí)施相關(guān)保溫措施來(lái)減少內(nèi)外溫差，并借助灑水等措施來(lái)降低表面出現(xiàn)收縮裂縫的概率；為進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)大體積混凝土內(nèi)外溫差的控制，可于澆筑階段進(jìn)行冷卻水管的預(yù)埋，在養(yǎng)護(hù)階段定期進(jìn)行冷水循環(huán)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)利用循環(huán)水來(lái)降低混凝土內(nèi)部溫度，做到將混凝土內(nèi)外溫差控制在25℃范圍內(nèi)。

3 BIM 技術(shù)在地鐵車(chē)輛段施工管理措施

3.1 圖紙會(huì)審

與傳統(tǒng)的圖紙會(huì)審相比，BIM 模型具有更大的優(yōu)勢(shì)。工程開(kāi)工前各專(zhuān)業(yè)工程師根據(jù)相應(yīng)專(zhuān)業(yè)的圖紙運(yùn)用相應(yīng)的BIM 軟件搭建詳細(xì)的三維模型并在BIM 平臺(tái)上進(jìn)行整合，通過(guò)整合后的三維可視化模型能更直觀地發(fā)現(xiàn)一體化開(kāi)發(fā)的車(chē)輛段工程施工圖中不同專(zhuān)業(yè)之間的配合問(wèn)題，通過(guò)建模發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，可生成會(huì)審記錄表并提交設(shè)計(jì)院。同時(shí)，應(yīng)用BIM 技術(shù)可以呈現(xiàn)施工過(guò)程中易出現(xiàn)問(wèn)題的重要復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，通過(guò)可視化的三維節(jié)點(diǎn)進(jìn)行車(chē)輛段上蓋施工前的交底，指導(dǎo)施工技術(shù)人員和工人進(jìn)行最優(yōu)施工。

3.2 深化設(shè)計(jì)

要利用各類(lèi)BIM 軟件進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮各類(lèi)BIM 軟件的功能優(yōu)勢(shì)。車(chē)輛段工程勁性結(jié)構(gòu)和各類(lèi)機(jī)電消防管線(xiàn)較多，通過(guò)BIM 模型的搭建及各專(zhuān)業(yè)工程師協(xié)同對(duì)施工模型進(jìn)行模擬施工，可發(fā)現(xiàn)施工中批量性的問(wèn)題并制定最優(yōu)解決方案。

3.3 制定BIM 技術(shù)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)

BIM 技術(shù)的深化設(shè)計(jì)需由具有豐富設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)人員帶頭，要以施工圖為依據(jù)結(jié)合施工的實(shí)際情況進(jìn)行，并需針對(duì)項(xiàng)目的特點(diǎn)或重難點(diǎn)進(jìn)行分析研究找出最優(yōu)方案。對(duì)于車(chē)輛段上蓋一體化開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，需在特定的時(shí)間和成本內(nèi)建成滿(mǎn)足設(shè)計(jì)使用功能的車(chē)輛段。在這種情況下，在BIM 建模和實(shí)際應(yīng)用方面，應(yīng)根據(jù)各階段、各專(zhuān)業(yè)的深化需求和特點(diǎn)，制定模型搭建的計(jì)劃及深度標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，增加相應(yīng)的信息參數(shù)和結(jié)果文件的輸出形式。

3.4 構(gòu)建保障機(jī)制

對(duì)于車(chē)輛段工程，項(xiàng)目部應(yīng)成立專(zhuān)門(mén)的BIM 團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)組，由項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng)，項(xiàng)目總工任副組長(zhǎng)，整體協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)工程師及現(xiàn)場(chǎng)、設(shè)計(jì)等資源，保證BIM成果能盡快轉(zhuǎn)化為有效可行的施工方案。建立BIM 系統(tǒng)保障體系、例會(huì)制度、檢查機(jī)制，保障在整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中多個(gè)環(huán)節(jié)能及時(shí)進(jìn)行溝通。保障BIM 技術(shù)在一體化開(kāi)發(fā)的車(chē)輛段工程深化設(shè)計(jì)中的效果。

3.5 構(gòu)建以BIM 技術(shù)深化為核心的協(xié)同管理模式

在BIM 技術(shù)深化設(shè)計(jì)過(guò)程中，加強(qiáng)各專(zhuān)業(yè)、各系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)和溝通管理。車(chē)輛段工程關(guān)鍵在于鋼結(jié)構(gòu)和勁性結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)和勁性結(jié)構(gòu)存在混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)電、軌道、設(shè)備、道路、消防、暖通等多個(gè)相互聯(lián)系的專(zhuān)業(yè)，需在鋼結(jié)構(gòu)和勁性結(jié)構(gòu)開(kāi)始施工前將各專(zhuān)業(yè)的模型匯集至BIM 平臺(tái)，各專(zhuān)業(yè)工程師共同對(duì)車(chē)輛段結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行分析和施工模擬推演，將施工過(guò)程中的問(wèn)題在模型階段即暴露出來(lái)，提前采取措施進(jìn)行規(guī)避。

3.6 安全管理

將BIM 與安全疏散軟件相結(jié)合的創(chuàng)新應(yīng)用，根據(jù)規(guī)范進(jìn)行工人疏散仿真模擬。通過(guò)疏散模擬，對(duì)施工的安全性進(jìn)行了科學(xué)評(píng)價(jià)。尤其是在環(huán)境復(fù)雜的施工現(xiàn)場(chǎng)，更應(yīng)注意安全疏散的問(wèn)題，保證施工過(guò)程中施工人員的安全問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，因多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的交叉融合使得車(chē)輛段施工難度加大，為確保其車(chē)輛段施工符合標(biāo)準(zhǔn)要求，需對(duì)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行不同關(guān)鍵技術(shù)的合理應(yīng)用，進(jìn)而在提升車(chē)輛段施工技術(shù)水平的同時(shí)，確保地鐵車(chē)輛段施工作業(yè)得以順利開(kāi)展。BIM技術(shù)在車(chē)輛段工程中的應(yīng)用，形成了新的可視化技術(shù)管理模式，使項(xiàng)目部的精細(xì)化管理水平不斷提高。