陳秋爽，李 超，敖 杰，程菲雨，宋朋波，李夢璇

(1.北京城建集團(tuán)有限責(zé)任公司，北京 100088； 2.北京交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100044；3.北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部，北京 100124)

0 引言

城市地下綜合管廊將電力、給排水等多種管線集中于地下隧道空間進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)與管理，實現(xiàn)了地下空間資源的集約化開發(fā)，避免了傳統(tǒng)直埋方式存在的頻繁開挖路面等問題，社會效益明顯。近年來，我國對綜合管廊項目發(fā)展給予高度關(guān)注和支持，城市地下綜合管廊規(guī)模不斷擴(kuò)大。綜合管廊工程前期投入大，短期內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益低，項目實施技術(shù)難點(diǎn)多，在項目落地過程中存在技術(shù)、管理等多方面的問題。

建筑信息模型(building information modeling，BIM)以其信息化程度高、可視化效果好、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，是提升工程項目建設(shè)水平、優(yōu)化工程項目建設(shè)流程的有力工具。目前BIM在管廊項目中的應(yīng)用尚無明確的規(guī)范流程，BIM技術(shù)應(yīng)用參差不齊。

本文以雄安新區(qū)容東綜合管廊項目為例，分析項目各階段應(yīng)用BIM技術(shù)解決的項目重難點(diǎn)及創(chuàng)新應(yīng)用點(diǎn)，以期為同類項目應(yīng)用BIM技術(shù)優(yōu)化項目和數(shù)字孿生城市建設(shè)實施過程提供經(jīng)驗借鑒。

1 BIM技術(shù)在管廊項目應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，國內(nèi)一些學(xué)者針對綜合管廊設(shè)計、施工、運(yùn)維各建設(shè)階段開展了BIM技術(shù)應(yīng)用研究。

1)設(shè)計階段 以綜合管廊的協(xié)同設(shè)計模式研究和三維模型構(gòu)建方法研究為主。姜天凌等人以海東市城市綜合管廊為例，以Archi CAD為平臺，實踐了BIM軟件在城市綜合管廊中三維建模、設(shè)計以及指導(dǎo)施工的應(yīng)用。通過應(yīng)用BIM三維設(shè)計，合理布置管線，減少錯漏，提高設(shè)計效率和質(zhì)量。朱記偉等以某綜合管廊工程為例，從設(shè)計企業(yè)的視角，從協(xié)同設(shè)計流程、平臺及方式以及協(xié)同設(shè)計應(yīng)用點(diǎn)等方面探索BIM在管廊設(shè)計中的應(yīng)用。

2)施工階段 蔣鋒將BIM技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)用于管廊工程施工階段，通過三維立體化的建筑信息，對管廊工程中涉及的復(fù)雜結(jié)點(diǎn)等部位進(jìn)行施工模擬，提前發(fā)現(xiàn)問題并解決。同時還能夠借助動態(tài)化的模擬方式對管廊施工過程中的場地布置、安全預(yù)防等做出提前規(guī)劃。李飛通過BIM在珠海橫琴管廊工程施工階段的應(yīng)用探索，列舉BIM在三維場地布置、基坑支護(hù)、鋼筋算量、吊裝模擬、現(xiàn)場安裝等方面的示范應(yīng)用，并肯定BIM在綜合管廊質(zhì)量控制、成本控制、進(jìn)度控制等方面的作用，以此解決施工過程中協(xié)調(diào)不力、交底困難的問題。

3)運(yùn)維階段 主要研究將BIM技術(shù)與GIS、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)管廊的智能化運(yùn)維管理。黃秀等提出運(yùn)用信息化即BIM+GIS手段對綜合管廊運(yùn)維階段進(jìn)行數(shù)據(jù)管理及應(yīng)急預(yù)案管理。徐燕等研究了基于BIM的綜合管廊運(yùn)維平臺框架，通過分析基于BIM管廊運(yùn)維平臺的必要性，提出了瀏覽器/服務(wù)器的運(yùn)行模式以及多層次框架，設(shè)計了集空間管理、安全管理、用戶管理等于一體的管廊運(yùn)維管理平臺。

2 工程概況

2.1 項目概況

雄安容東片區(qū)是雄安新區(qū)先期啟動建設(shè)的片區(qū)之一，位于容城縣城以東、啟動區(qū)和津雄高速以北、津保鐵路以南、張市村以西，規(guī)劃用地面積12.7km2。容東片區(qū)共分為A，B，C，D，E，F(xiàn)，G 7個社區(qū)。本項目設(shè)計為雄安新區(qū)棚戶區(qū)改造容東片區(qū)(B，C社區(qū))安居工程配套給水管網(wǎng)系統(tǒng)工程(一期)主管廊管線部分，包含E1路、S333路、N2路和N3路主管廊內(nèi)輸水、給水、再生水管線、燃?xì)夤芫€及電纜管線的施工圖設(shè)計。

雄安容東綜合管廊項目包含土建系統(tǒng)與機(jī)電系統(tǒng)。其中，土建系統(tǒng)主要包含廊體和相關(guān)的配套設(shè)施，機(jī)電系統(tǒng)主要包含消防水管、給水管、熱力管線、電力電纜、電信電纜及DN300預(yù)留管等管線，以及消防、照明、通風(fēng)、監(jiān)控等自身設(shè)備和專用的支吊架。

2.2 項目重難點(diǎn)分析

本管廊項目的重難點(diǎn)為管線定位困難、工程算量困難、回填土算量困難。其主要原因為項目所處地形復(fù)雜，有許多彎道，管線隨地形變化，傳統(tǒng)方式無法準(zhǔn)確定位管線以及精確計算管線長度，工程算量困難；本項目由于地質(zhì)情況復(fù)雜，在垂直方向上，呈現(xiàn)較為穩(wěn)定的黏性土、粉土及砂土的旋回沉積，在水平方向上，各土層分布厚度、土巖質(zhì)特征有一定變化，場地大，項目規(guī)劃用地面積12.7km2，地表凹凸不平，地勢由東南向西北逐漸升高，最高處地面高程可達(dá)26.000m，最低處地面高程僅6.000m，采用傳統(tǒng)方式進(jìn)行場地回填土工程算量比較困難。

3 BIM應(yīng)用前期準(zhǔn)備

3.1 BIM實施標(biāo)準(zhǔn)

本管廊項目依據(jù)《雄安新區(qū)市政工程數(shù)據(jù)編碼對象技術(shù)導(dǎo)則》《雄安新區(qū)市政工程BIM模型成果技術(shù)導(dǎo)則》《雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè)BIM管理平臺(一期)數(shù)字化交付數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》《雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè) BIM 管理平臺信息掛載手冊》《雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè) BIM 管理平臺 XDB 自檢工具使用說明》等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行項目實施，同時助力雄安城市數(shù)字化建設(shè)，為后期雄安CIM平臺建設(shè)提供了建筑模型。

《雄安新區(qū)市政工程數(shù)據(jù)編碼對象技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定了本管廊項目BIM數(shù)據(jù)對象編碼的技術(shù)要求，包括工程項目勘測、土建、設(shè)備等BIM對象的編碼，為BIM建設(shè)管理系統(tǒng)及后續(xù)運(yùn)維管理所需的WBS對象、電子文件夾、文檔、組織機(jī)構(gòu)、人員等對象的編碼規(guī)則和實施程序。

《雄安新區(qū)市政工程BIM模型成果技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定了本管廊項目BIM模型建設(shè)的技術(shù)要求，包括模型的分類原則、模型特征信息和編碼、設(shè)計信息模型建模范圍和深度等級要求、設(shè)計信息模型圖元屬性定義、設(shè)計信息模型工程屬性定義、施工信息模型創(chuàng)建、施工信息模型共享等方面的內(nèi)容。

《雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè)BIM管理平臺(一期)數(shù)字化交付數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定了此綜合管廊的校驗規(guī)則，自檢工具按照這些規(guī)則，對本管廊項目的XDB數(shù)據(jù)上傳進(jìn)入CIM平臺進(jìn)行逐項校驗，得出通過或不通過的結(jié)論，并生成校驗報告。相關(guān)專家對報告進(jìn)行核查，對項目實際信息與報告中不一致的地方進(jìn)行修正，并將其反饋給XDB數(shù)據(jù)提供方。規(guī)劃管理部門對修正后的校驗報告進(jìn)行核查，核查項目信息是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及項目信息詳細(xì)程度能否導(dǎo)入CIM平臺。

《雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè)BIM管理平臺信息掛載手冊》中明確規(guī)定了本管廊項目全壽命周期各階段工程項目信息的BIM管理平臺上掛載方式與準(zhǔn)則，指導(dǎo)項目各參與方通過BIM管理平臺協(xié)作共建管廊項目，對項目的全壽命周期各階段實現(xiàn)動態(tài)、實時的跟蹤與監(jiān)控。

《雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè)BIM管理平臺XDB自檢工具使用說明》中明確規(guī)定自檢工具用于導(dǎo)入管廊項目的XDB數(shù)據(jù)文件、校驗基本數(shù)據(jù)信息、瀏覽模型數(shù)據(jù)等。自檢工具按照《雄安新區(qū)規(guī)劃建設(shè)BIM管理平臺(一期)數(shù)字化交付數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》中的檢驗規(guī)則對本管廊項目的XDB數(shù)據(jù)進(jìn)行逐項校驗，以此得出管廊項目中存在的問題以及需要改進(jìn)的地方。

本管廊項目自項目分解、分類、編碼以及上交嚴(yán)格遵循以上標(biāo)準(zhǔn)，對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了驗證，實現(xiàn)了項目標(biāo)準(zhǔn)化、體系化。

3.2 BIM解決方案

針對管線定位困難、工程算量困難、回填土算量困難的項目重難點(diǎn)，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決這些問題，提升施工效率，降低施工風(fēng)險，保質(zhì)保量完成項目目標(biāo)。本工程中針對工程重難點(diǎn)的BIM解決方案如下。

1)BIM應(yīng)用于管線定位

針對管線定位困難的情況，利用Autodesk公司的可視化編程插件Dynamo通過電池組及python腳本可視化編程讀取圖紙高程點(diǎn)批量生成管線及設(shè)備結(jié)構(gòu)模型，從而避開已有市政地下管線，且降低施工安全風(fēng)險。

2)BIM應(yīng)用于工程算量

針對工程算量問題，利用BIM技術(shù)模型進(jìn)行工程量自動化統(tǒng)計，形成工程量統(tǒng)計表，輔助進(jìn)行施工下料，較傳統(tǒng)方式更加迅速、快捷、準(zhǔn)確。

3)BIM應(yīng)用于回填土算量

針對回填土算量困難的問題，通過BIM技術(shù)可以根據(jù)場地模型和軟件內(nèi)部的運(yùn)算邏輯計算得出場地回填土量，有效解決該問題。

4 BIM應(yīng)用實施過程

本管廊項目中BIM技術(shù)的應(yīng)用集中于模型的創(chuàng)建、基于模型的技術(shù)應(yīng)用以及施工過程的管理應(yīng)用三方面，在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、優(yōu)化方案等方面發(fā)揮了極大優(yōu)勢。

4.1 基于BIM的模型創(chuàng)建

雄安新區(qū)容東管廊項目的模型創(chuàng)建分為土建模型和機(jī)電模型兩大部分。其中，土建系統(tǒng)包含廊體和相關(guān)的配套設(shè)施(見圖1)；機(jī)電系統(tǒng)包含消防水管、給水管、熱力管線、電力電纜、電信電纜及DN300預(yù)留管等管線，以及消防、照明、通風(fēng)、監(jiān)控等自身設(shè)備和專用的支吊架。

圖1 雄安新區(qū)容東管廊項目土建系統(tǒng)

基于BIM的模型創(chuàng)建以Autodesk Revit軟件為主要建模工具，結(jié)合Dynamo可視化編程可基于既定工作邏輯批量處理數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)進(jìn)而縮減工作量并簡化建模過程。在進(jìn)行全過程的精確建模時，將管廊變形縫作為分隔段，并合理劃定建模范圍，完善管廊施工工藝相關(guān)建筑物、鋼筋、墻梁等結(jié)構(gòu)部件的模型創(chuàng)建。

4.1.1土建模型的創(chuàng)建

本項目土建模型的創(chuàng)建主要包括廊體的節(jié)點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)段，廊體標(biāo)準(zhǔn)段具體細(xì)節(jié)如表1和圖2所示。以下展開分析土建模型的創(chuàng)建過程以及BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢。

表1 廊體標(biāo)準(zhǔn)段具體細(xì)節(jié)

圖2 主體構(gòu)件構(gòu)造

1)項目樣板的制作

由于Revit自帶樣板存在出圖不符合規(guī)范、部分設(shè)置項不能滿足專業(yè)需求等缺陷，需制作適用本項目的項目樣板。具體操作中輸入“東距” “北距” “方位角”等信息，選用相對坐標(biāo)的方法進(jìn)行坐標(biāo)定位，以指定項目基點(diǎn)坐標(biāo)；在±0.000標(biāo)高處使用多段軸網(wǎng)沿管廊走勢做出中心設(shè)計線，并繪制需要的標(biāo)高、軸網(wǎng)，以便于校核空間數(shù)據(jù)和模型定位。樣板制作流程如圖3所示。

圖3 土建專業(yè)項目樣板制作流程

2)工程數(shù)據(jù)的收集與提取

管廊為三維線性工程，三維空間線數(shù)據(jù)的收集與提取為制作參數(shù)化族奠定基礎(chǔ)，故信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性將直接影響模型的空間定位。

本項目中，收集數(shù)據(jù)的渠道為設(shè)計圖紙，內(nèi)容以空間幾何信息為主；提取數(shù)據(jù)的方式為借助CAD直接提取圖紙的三維數(shù)據(jù)信息。

3)標(biāo)準(zhǔn)段模型的創(chuàng)建

首先依據(jù)收集的標(biāo)準(zhǔn)段橫斷面信息利用Revit確定公制輪廓族的主控參數(shù)，以參照面為定位基準(zhǔn)圖元添加參數(shù)開始繪制公制輪廓組。然后新建公制框架族并載入輪廓族，通過“放樣融合”命令生成實體模型，形成參數(shù)化嵌套族，如圖4所示，為創(chuàng)建參數(shù)化模型做準(zhǔn)備。

圖4 參數(shù)化嵌套族

借助Dynamo開源可視化編程軟件讀取并篩選所需工程數(shù)據(jù)后生成三維空間點(diǎn)并連線，在標(biāo)準(zhǔn)段對應(yīng)的空間位置調(diào)用參數(shù)化嵌套族生成族實例。將收集的數(shù)據(jù)復(fù)制到對應(yīng)參數(shù)上完成模型的批量生成，實現(xiàn)對模型的高效維護(hù)和使用。

4)節(jié)點(diǎn)工程模型的創(chuàng)建

節(jié)點(diǎn)工程是管廊項目實施重點(diǎn)，設(shè)計中的難點(diǎn)。為應(yīng)對管廊節(jié)點(diǎn)中各種管線的流線沖突問題，保證人員通行和管線銜接，需加高、加寬交叉節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)并設(shè)置夾層。

在Revit中依據(jù)設(shè)計圖紙制作1層節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)族和夾層節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)族。本工程中1層結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)段構(gòu)造相同，可直接與標(biāo)準(zhǔn)段一起生成，但對于開洞較多或差異較大的節(jié)點(diǎn)，應(yīng)考慮重做其模型；對于結(jié)構(gòu)相對簡單且制作后需要多次應(yīng)用的夾層節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)族，可制作參數(shù)化夾層模型，在制作較困難時，可以直接通過系統(tǒng)族墻、板在對應(yīng)位置上進(jìn)行繪制(見圖5)。

圖5 復(fù)雜參數(shù)化夾層模型的制作

可利用Dynamo制作較簡單的參數(shù)化夾層模型。軟件可準(zhǔn)確定位節(jié)點(diǎn)，完成主管廊口與支管廊口的契合連接，并達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。此外，Dynamo中的參數(shù)化更改引擎可實現(xiàn)自動協(xié)調(diào)，即修改節(jié)點(diǎn)參數(shù)后輸出的模型也隨之變化，大大提高了工作效率。

5)鋼筋參數(shù)化設(shè)計

借助Dynamo實現(xiàn)鋼筋參數(shù)化設(shè)計的關(guān)鍵是能夠根據(jù)曲線生成鋼筋節(jié)點(diǎn)，并通過節(jié)點(diǎn)編寫創(chuàng)建鋼筋程序，進(jìn)而實現(xiàn)批量配筋。

本項目中，將Revit與Dynamo結(jié)合批量生成了底板、頂板、側(cè)墻、隔墻的兩面鋼筋網(wǎng)和拉結(jié)筋，有效避開了Revit配筋的局限性，此方法也適用于其他復(fù)雜異形鋼筋模型的創(chuàng)建。以下以底板為例簡要介紹鋼筋的參數(shù)化設(shè)計。

在Revit中打開要生成鋼筋的項目文件，啟動Dynamo并編輯節(jié)點(diǎn)，計算出上下鋼筋網(wǎng)主筋與分布筋的數(shù)量后再劃分相關(guān)曲線即可生成鋼筋模型。需要注意，對拉結(jié)筋線型的獲取需要在鋼筋網(wǎng)上定位并經(jīng)過一系列的列表數(shù)據(jù)排序和計算，。如此，在Revit三維視圖中便獲得清晰的三維實體，如圖6所示。

圖6 鋼筋三維實體

6)構(gòu)件編碼的添加

土建模型中的編碼規(guī)則遵循《雄安新區(qū)市政工程數(shù)據(jù)編碼對象技術(shù)導(dǎo)則》，其中對具體施工對象的編碼規(guī)則采用分類碼編碼規(guī)則，例如底板的編碼可表示為Q01_01-01-056。本項目利用Dynamo可視化編程，讀取數(shù)據(jù)路徑，選擇賦予編碼的模型對象，輸入編碼對應(yīng)的各項數(shù)字值。進(jìn)而將讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行一一篩選，為編碼整合提供條件。同時，根據(jù)選取模型獲取所在坐標(biāo)值，進(jìn)行編號序列碼的順次排序。最后進(jìn)行編碼整合，并將編碼賦予模型。

4.1.2機(jī)電模型的創(chuàng)建

本項目機(jī)電模型的創(chuàng)建主要分為項目樣板與所需設(shè)備族類型的制作、設(shè)備、管線及附件模型的批量生成、支吊架模型批量生成3個階段。

1)項目樣板與所需設(shè)備族類型的制作

機(jī)電模型需要給排水、暖通、電氣3個專業(yè)來分別創(chuàng)建，因此需分專業(yè)創(chuàng)建項目樣板并載入或新建各自所需族類型，如表2所示。

表2 各專業(yè)項目樣板所需族類型

需注意，各專業(yè)項目樣板應(yīng)與建筑項目樣板的標(biāo)高軸網(wǎng)、文字樣式、標(biāo)注符號等相統(tǒng)一，便于后期各專業(yè)模型的整合和團(tuán)隊之間模型的通用。機(jī)電各專業(yè)項目樣板的制作流程如圖7所示。

圖7 機(jī)電各專業(yè)項目樣板的制作

2)設(shè)備、管線及附件模型的批量生成

可結(jié)合Revit MEP與Dynamo開源可視化編程軟件以圖形式電池組的編程方式批量生成設(shè)備、管線和相關(guān)附件模型。

機(jī)電模型的創(chuàng)建過程是首先利用CAD加工處理相關(guān)圖紙，提取x，y，z數(shù)據(jù)信息用于復(fù)核定位，再載入各系統(tǒng)所需設(shè)備的族類型，依據(jù)工程數(shù)據(jù)分割三維空間線，生成族實例，設(shè)置參數(shù)。

在本項目管廊中的管線及相關(guān)附件模型的創(chuàng)建中，首先利用Dynamo將已有的管道空間定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為Line，通過Pipe.ByLines節(jié)點(diǎn)將其轉(zhuǎn)化為Revit中的管線模型。如果管線的線性走向與三維空間線相符，則可以直接將三維空間線進(jìn)行向量偏移；如果管線內(nèi)部出現(xiàn)坡度變化，則需重新提取管線的三維線性數(shù)據(jù)。再運(yùn)用Elbow.ByMEPCurves和Tee.By3MEPCurves節(jié)點(diǎn)生成彎頭和三通模型。最后，從圖紙中提取附件插入點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過程序內(nèi)部運(yùn)算后通過MEPFitting.ByPointsAndCurve節(jié)點(diǎn)生成附件模型，完成機(jī)電專業(yè)中管線及附件模型的批量生成，如圖8所示。

圖8 支吊架模型批量生成

3)支吊架模型批量生成

由于本項目涉及管線類型較多，需在綜合排布后布置支吊架確定最終排布方案，優(yōu)化管道路徑。支吊架模型批量生成過程如下：首先，利用Revit制作本項目所需的參數(shù)化電纜支架族；然后，利用Dynamo處理數(shù)據(jù)的程序腳本計算出三維空間線，進(jìn)行平移后再等分找點(diǎn)；最后，調(diào)用參數(shù)化電纜支架族，依據(jù)空間點(diǎn)坐標(biāo)放置族實例并設(shè)置參數(shù)值。如此，實現(xiàn)支吊架模型的批量生成。此方法適用于其他管廊內(nèi)部構(gòu)件的線性放置。

4)設(shè)備編碼添加

機(jī)電模型中的編碼規(guī)則遵循《雄安新區(qū)市政工程數(shù)據(jù)編碼對象技術(shù)導(dǎo)則》。具體編碼內(nèi)容由前綴碼、項目碼、功能建筑物碼和設(shè)備對象碼組成，編碼方式可利用Dynamo可視化編程實現(xiàn)。

4.2 基于BIM的技術(shù)與管理應(yīng)用

4.2.1基于BIM的技術(shù)應(yīng)用

1)碰撞檢查及調(diào)整

在實際建造前利用所建模型確定不同屬性管線的顏色，明確管線材質(zhì)、管徑尺寸等信息，利用Navisworks軟件對綜合管線進(jìn)行碰撞檢查，暴露空間沖突關(guān)系，得出包含圖像導(dǎo)引和相關(guān)碰撞管道ID號等信息的碰撞報告?；诖?，各專業(yè)人員可對所有碰撞按重要性分級，按碰撞類型分類，并對碰撞點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整(見圖9)，進(jìn)而合理排布吊架、橋架、管線等，完成BIM管線綜合模型(見圖10)。如此，提前發(fā)現(xiàn)并解決了管道、管線及附屬設(shè)施之間存在的沖突問題，從而達(dá)到降本增效的目的。

圖9 本項目部分管廊模型

圖10 碰撞調(diào)整前后對比

2)方案優(yōu)化

首先，利用Revit、Navisworks等BIM軟件設(shè)計調(diào)整模型并接入進(jìn)度數(shù)據(jù)進(jìn)行施工過程模擬?；谀M結(jié)果驗證各方案在施工工藝、施工順序等方面的合理性，并判斷能否直觀準(zhǔn)確反應(yīng)設(shè)計意圖，協(xié)助處理復(fù)雜作業(yè)空間關(guān)系，解決空間沖突問題。最后在科學(xué)比選與合理優(yōu)化后確定最終方案，以保障方案的周密性、可行性和經(jīng)濟(jì)性。此外，本項目建立了基于BIM技術(shù)的施工方案庫，提高了施工方的編制效率和質(zhì)量。

3)精細(xì)工程量

基于所建模型，可批量導(dǎo)出統(tǒng)計管線長度、鋼筋數(shù)量、混凝土下料、鋼筋綁扎等多類明細(xì)表單明確工程信息以指導(dǎo)施工，如管道明細(xì)表提取了各類管線的尺寸、數(shù)量等信息。如此，切實提高了工作效率，減少了材料損耗，也為計價、采購等工作提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

4)三維可視化交底

本項目將施工BIM三維模型通過交流屏幕分解施工過程，并講解技術(shù)參數(shù)，對施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，實現(xiàn)了設(shè)計圖紙、施工設(shè)計以及其他專項方案、分部分項工程的三維可視化交底，解決了技術(shù)方案細(xì)化程度不夠、交底不明確、效果不直觀等問題。將各種結(jié)構(gòu)圖、細(xì)部詳圖、鋼筋排布等以三維方式展現(xiàn)，工程效果或施工過程以視頻或動畫方式呈現(xiàn)，能夠使工程技術(shù)人員和施工人員更好地了解設(shè)計意圖、各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的工藝方法、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安全注意事項等。

4.2.2基于BIM的管理應(yīng)用

1)安全質(zhì)量管理

本項目采用云平臺的安全質(zhì)量管理模式，利用移動端協(xié)助質(zhì)量安全管理措施的實施與核查。通過移動端與云端協(xié)同平臺的一體化應(yīng)用，進(jìn)而實現(xiàn)現(xiàn)場管理從粗放式向精細(xì)化、集成化和信息化的轉(zhuǎn)變。具體來講，手機(jī)、iPad等移動端用于辨別危險源和發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，記錄并反饋至BIM云端。BIM云端作為信息的中轉(zhuǎn)處理平臺，面向責(zé)任人接收、查看問題，并反饋相應(yīng)的整改方法。如此，形成從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題全過程的閉合管理機(jī)制，有助于提高現(xiàn)場安全質(zhì)量管理水平。

2)進(jìn)度管理

將BIM模型與施工進(jìn)度計劃相鏈接，即將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D(3D+time)模型中，動態(tài)模擬各施工區(qū)的流水作業(yè)，進(jìn)而直觀對比模擬進(jìn)度與實際進(jìn)度。如此，可精確反映整個建筑的施工狀態(tài)，便于管理人員隨時查看進(jìn)度信息，及時調(diào)整施工進(jìn)度，進(jìn)而合理安排施工任務(wù)和設(shè)備使用，降低人員的窩工率和機(jī)械的閑置率，提高施工效率。

3)資料管理

基于BIM云平臺，依據(jù)本項目參建方與主管部門、各專業(yè)類別等分別創(chuàng)建文件夾管理相關(guān)資料，實現(xiàn)文檔從創(chuàng)建到終止使用的全過程信息化管理，也便于參建方之間、部門之間、人員之間的信息交流。在具體的項目實施中，工作人員可將圖紙等資料上傳至云平臺并與模型建立關(guān)聯(lián)，施工現(xiàn)場可通過二維碼掃描快速獲取構(gòu)件相關(guān)信息，可自定義獲取、查看資料的權(quán)限，解決了傳統(tǒng)的資料管理中存儲分散、權(quán)限控制不清、因人員調(diào)動相關(guān)經(jīng)驗無法延續(xù)等問題。

4)物資管理

本項目根據(jù)施工需求，利用BIM模型分析每個施工階段對于物資的需求并提取物資信息，可協(xié)助物資采購工作的開展，確保物資供應(yīng)滿足實際施工需求。本項目中，基于過程模擬得到并導(dǎo)出各階段所需物資，將物資信息與模型構(gòu)建關(guān)聯(lián)實現(xiàn)物料可追蹤，在平臺中注冊登記所有機(jī)械設(shè)備并生成管理二維碼，實現(xiàn)了一機(jī)一證全過程覆蓋的可追溯式管理，如圖11所示。此外，借助Dynamo完成了對各模型單元的批量編碼，實現(xiàn)了編碼與物料的唯一對應(yīng)，便于物資管理。

圖11 物資管理

5 結(jié)語

本管廊項目基于自身工程特點(diǎn)，堅持高標(biāo)準(zhǔn)、高要求、高水平建設(shè)，在項目前期以雄安新區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為主要指導(dǎo)制定了BIM技術(shù)應(yīng)用方案，在項目中后期將BIM技術(shù)應(yīng)用于技術(shù)操作和管理操作中，借助BIM技術(shù)優(yōu)勢提升了項目水準(zhǔn)。本項目中的BIM技術(shù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面。

1)綜合利用Revit與Dynamo可視化編程軟件創(chuàng)建了土建模型和機(jī)電模型，用于集成工程信息，指導(dǎo)施工。

2)基于BIM技術(shù)實現(xiàn)了管線綜合碰撞的檢查、調(diào)整以及虛擬施工，用于提前發(fā)現(xiàn)問題并解決。

3)基于BIM云平臺實現(xiàn)了高效及時的團(tuán)隊交互與協(xié)作，用于提升安全質(zhì)量、工程進(jìn)度、資料等的管理水平。

綜上所述，BIM技術(shù)的應(yīng)用助力了本項目在建設(shè)水平、工程進(jìn)度、團(tuán)隊協(xié)作等多方面的綜合提升，響應(yīng)了雄安新區(qū)的高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)要求，為雄安新區(qū)打造智能城市信息管理中樞奠定基礎(chǔ)，也為BIM技術(shù)在管廊項目中的應(yīng)用提供了借鑒。