摘要：隨著我國信息化建設(shè)的不斷加快，BIM技術(shù)在未來的地鐵工程建設(shè)行業(yè)愈加重要。以南寧某地鐵站為例，運(yùn)用BIM技術(shù)對項目進(jìn)行施工。施工中應(yīng)用BIM的可視化仿真技術(shù)及信化息管理，開展危險源事故VR體驗(yàn)，制作可視化交底視頻，進(jìn)行機(jī)電管線與設(shè)備安裝的智能定位，利用BIM+技術(shù)強(qiáng)化施工安全教育、提升技術(shù)交底效果、實(shí)現(xiàn)機(jī)電安裝智能放樣。有效解決了地鐵車站施工中管線錯綜復(fù)雜、安全隱患多、施工質(zhì)量要求高、工期緊張等問題。為類似的項目施工具有較高的參考價值。

　　關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);可視化;施工安全;裝配式施工;建模;放樣

　　0引言

　　近年來，隨著我國信息化建設(shè)的不斷深入，相比于傳統(tǒng)二維的建筑表達(dá)方式，以三維表達(dá)和信息技術(shù)為核心的BIM技術(shù)為建筑業(yè)的發(fā)展開辟了一條全新的道路[[1]]。在我國城市化進(jìn)程的持續(xù)加快促使地下軌道交通建設(shè)進(jìn)入了繁榮期，地下交通工程信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)加速了BIM技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用和推廣，而BIM技術(shù)的應(yīng)用及推廣又是建設(shè)數(shù)字鐵路的必然選擇[[2]]，也將成為未來地鐵工程建設(shè)行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。因此，對于BIM技術(shù)在地鐵施工中的應(yīng)用與探索很有必要。

　　點(diǎn)擊并拖拽以移動當(dāng)前，BIM技術(shù)在我國地鐵站的施工建造中得到了一定應(yīng)用，北京地鐵平安里站、深圳地鐵人民南站、上海地鐵元江路站、蘭州地鐵東崗站等在施工建造中均采用了BIM技術(shù)，取得了良好的效益，但BIM技術(shù)應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)各不相同。平安里站在施工中充分利用BIM技術(shù)的可視化及高度的信息集成化特點(diǎn)，對風(fēng)險巡視過程控制進(jìn)行了深入研究[[3]];人民南站在施工中運(yùn)用BIM技術(shù)重點(diǎn)解決了車站綜合管線碰撞的問題[[4]];元江路站在施工中運(yùn)用BIM+VR技術(shù)在圖紙審核、技術(shù)交底、優(yōu)化施工方案、安全教育等方面進(jìn)行了深入研究與實(shí)踐[[5]];東崗站在施工中充分發(fā)揮了魯班與Revit系列軟件的優(yōu)勢，以此為基礎(chǔ)構(gòu)架BIM方案，同時在三維交底、碰撞檢查、4D施工進(jìn)度動態(tài)管控等方面進(jìn)行了研究與實(shí)踐[[6]]。北湖北路地鐵站存在管線系統(tǒng)錯綜復(fù)雜、工期緊張、質(zhì)量要求高等難題，通過BIM技術(shù)在施工中的具體應(yīng)用，為項目創(chuàng)造了更大的效益。

　　1 工程概況

　　北湖北路地鐵站是南寧地鐵3號線的第4個車站，位于南寧市安武大道與北湖北路的交叉路口。車站主體斜跨路口，沿路口的東西向布設(shè)。車站周邊建筑密集，道路交通繁忙，車流量大。該車站設(shè)計為地下二層，車站全長為215.32m，總建筑面積為20106.26m2。工程主體包括車站主體、4個出入口(一個緊急疏散口)及兩個風(fēng)亭，車站主體標(biāo)準(zhǔn)寬度為19.7m，采用全明挖作方案施工。

　　2 BIM技術(shù)應(yīng)用的必要性

　　以北湖北路地鐵站為研究對象，結(jié)合本項目結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量要求高、工期緊張、施工質(zhì)量要求高、安全隱患多等系列難點(diǎn)，將BIM技術(shù)積極引入本項目中。BIM應(yīng)用技術(shù)路線如圖1所示。

　　3 開展BIM施工應(yīng)用

　　3.1 基于BIM的模型搭建及深化設(shè)計

　　3.1.1 模型搭建

　　BIM模型最能體現(xiàn)BIM的核心價值，所有BIM技術(shù)相關(guān)應(yīng)用的開展都是以模型的建立為前提[[7]]。不同于Revit軟件中自帶的常規(guī)族類型，北湖北路地鐵站存在著大量類型及參數(shù)類別相似的異構(gòu)族構(gòu)件，且具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式。為避免重復(fù)建模、促進(jìn)模塊化建模，不斷建立、積累和完善族庫，BIM小組在建模前便開發(fā)創(chuàng)建了機(jī)電、暖通、給排水等參數(shù)化專項構(gòu)件族庫，將其上傳至企業(yè)云端，同時也快速應(yīng)用于模型的搭建中。如圖2所示的機(jī)房模型，在搭建時多次應(yīng)用機(jī)電、暖通等族庫中的構(gòu)件(圖3)，極大地縮短了建模時間、提高了建模效率。BIM小組根據(jù)設(shè)計院提供的二維圖紙，采用Revit軟件進(jìn)行建模。土建、機(jī)電、給排水等模型同步進(jìn)行搭建，完成后在同一場地模型或主體項目模型上鏈接組裝，整合為一個綜合模型。

　　3.1.2 管線綜合深化設(shè)計

　　北湖北路地鐵站的水、電、通風(fēng)與空調(diào)、消防等各系統(tǒng)管線數(shù)量龐大，管線布局錯綜復(fù)雜。傳統(tǒng)的二維管線綜合設(shè)計在可視化表達(dá)上有較大缺陷，尤其是在管線密集交錯、空間緊湊的地方，設(shè)計人員在二維圖紙上查找沖突時，往往會顧此失彼。這也導(dǎo)致一些隱藏問題和管線間的碰撞矛盾難以徹底暴露[[8]]，給現(xiàn)場施工埋下了“隱患”。而基于BIM技術(shù)的三維管線綜合設(shè)計，可以有效地解決上述問題。在項目建設(shè)目標(biāo)的約束之下，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行管線間的碰撞檢測、預(yù)留洞口優(yōu)化和綜合支吊架設(shè)計。

　　1)管線碰撞檢測

　　本項目使用Revit建立暖通、機(jī)電、給排水、電氣等專業(yè)的三維管線模型，對其進(jìn)行整合處理后使用Navisworks 軟件進(jìn)行全方位的碰撞檢查。同時，基于碰撞檢查的結(jié)果優(yōu)化調(diào)整原設(shè)計的綜合管線，并對在碰撞檢查過程中對于可能出現(xiàn)的誤判，人為報告進(jìn)行審核調(diào)整，進(jìn)而向設(shè)計院反饋修改意見。圖4中的風(fēng)管與橋架發(fā)生了碰撞，應(yīng)用BIM技術(shù)發(fā)現(xiàn)了這一問題，并對橋架進(jìn)行了調(diào)整，圖5為優(yōu)化后的管線。

　　2)優(yōu)化預(yù)留洞口

　　二維圖紙表達(dá)的扁平化局限會引起施工員與工人之間的理解偏差，加大了施工難度。在車站的砌筑施工之前，通過管線模型和結(jié)構(gòu)模型的組合，可以更準(zhǔn)確地確定出預(yù)留孔洞的位置和尺寸。直觀、形象的BIM模型(圖6)用于砌筑施工交底時，更有利于工程人員的理解，避免了后期管線安裝施工時對砌體的二次返工，加快了項目進(jìn)度、減少了材料浪費(fèi)。北湖北路地鐵站通過預(yù)留孔洞，基本避免了后期鑿墻開洞，累計節(jié)約資金近30多萬元。

　　3)綜合支吊架設(shè)計

　　通過BIM進(jìn)行管線綜合深化，在此基礎(chǔ)上對管線綜合支吊架進(jìn)行設(shè)計。在保證各專業(yè)施工工藝和工序的前提下滿足多專業(yè)對支吊架的不同需求，最后嚴(yán)格按圖施工。在北湖北路地鐵站有限的空間進(jìn)行多系統(tǒng)管線集中布置時，綜合支吊架提高了管線布設(shè)的空間利用。圖7是站廳層支吊架和管線現(xiàn)場安裝的實(shí)景圖。

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