BIM技術(shù)在地鐵車站施工中應(yīng)用研究

摘 要：本文選取重慶軌道交通十號線T2航站樓站地鐵車站為例，研究BIM技術(shù)在地鐵車站施工中應(yīng)用價(jià)值。通過BIM技術(shù)應(yīng)用，提前解決圖紙問題、減少材料浪費(fèi)、避免預(yù)留洞口及預(yù)埋件遺漏、提高施工質(zhì)量、避免安全事故發(fā)生、培養(yǎng)BIM團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目精細(xì)化管理，從而達(dá)到為項(xiàng)目節(jié)約經(jīng)費(fèi)及資源的目的。同時(shí)， BIM技術(shù)應(yīng)用于地鐵施工當(dāng)中，屬于國內(nèi)在該研究前例實(shí)踐。其成果能為國內(nèi)，乃至世界同類項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理提供參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);地鐵車站;碰撞檢查;精細(xì)化管理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.076

1 BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

據(jù)Autodesk公司的統(tǒng)計(jì)，利用BIM技術(shù)可改善項(xiàng)目產(chǎn)出和團(tuán)隊(duì)合作79%，三維可視化更便于溝通，提高企業(yè)競爭力66%，減少50%-70%的信息請求，縮短5%-10%的施工周期，減少20%-25%的各專業(yè)協(xié)調(diào)時(shí)間。BIM的工程管理模式是工程模式，是創(chuàng)建信息、管理信息、共享信息的數(shù)字化方式，是建設(shè)行業(yè)數(shù)字化管理的發(fā)展趨勢。

在香港，三維技術(shù)完成了從概念到實(shí)用的轉(zhuǎn)變，處于全面推廣的初始階段。香港房屋署在招標(biāo)文件中明確要求用BIM提交文擋，同時(shí)對于BIM的配套研究也很深入，正在編制相關(guān)BIM標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)的三維設(shè)計(jì)技術(shù)起步較晚，還處于探索和較低水平的應(yīng)用階段。

本項(xiàng)目引進(jìn)BIM技術(shù)主要用于施工階段，其主要體現(xiàn)在軟硬碰撞檢查、施工組織模擬、數(shù)字化建造、物料跟蹤、施工現(xiàn)場配合及竣工模型交付等。

2 主要研究過程

2.1 BIM模型建立之圖紙會審

我項(xiàng)目BIM模型的建立是利用魯班軟件與Revit2014軟件，將設(shè)計(jì)圖紙中用平面表達(dá)的建筑信息在電腦中按照1：1比例建立成三維立體模型。建立一個能用的BIM模型是要基于對圖紙的準(zhǔn)確理解和對軟件的熟練運(yùn)用，一個準(zhǔn)確的BIM模型是BIM技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，同時(shí)建立BIM模型也是一件非常耗時(shí)費(fèi)力的事情，為此我項(xiàng)目專門成立了BIM小組，安排專人負(fù)責(zé)模型的建立與維護(hù)。由于模型比較龐大，本項(xiàng)目采用“分布式”BIM模型的方法，建立符合工程項(xiàng)目現(xiàn)有條件和使用用途的BIM模型。

根據(jù)圖紙及施工階段將地鐵車站劃分為車站主體和車站出入口兩部分，根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)有條件使用用途建立土建模型、鋼筋模型、安裝模型。為了更好更快地完成模型，所以采用“分布式”BIM模型的方法，使用Autodesk公司的Revit Architecture（建筑）和魯班軟件分開進(jìn)行建模，最后通過三維模型可見性Luban Trans Revit實(shí)現(xiàn)多個模型的組合。

2.2 碰撞檢查及洞口預(yù)留

土建與安裝模型輸出碰撞文件，之后上傳至BIM works軟件合并進(jìn)行軟硬碰撞，利用BIM技術(shù)準(zhǔn)確定位預(yù)留孔洞位置，對班組進(jìn)行可視化交底，避免二次打洞，破壞結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。本工程標(biāo)高-100mm板、5550mm板、7650mm板、9450mm板及10400mm板需預(yù)留板洞共218處。預(yù)留防水套管78個，其中站臺層28個，站廳層40個，夾層10個。

2.3 材料管控

BIM模型是一個富含工程信息的數(shù)據(jù)庫，可以真實(shí)地提供造價(jià)管理需要的工程量信息，借助這些信息，計(jì)算機(jī)可以快速對各種構(gòu)件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，大大減少了繁瑣的人工操作和潛在錯誤，非常容易實(shí)現(xiàn)工程量信息與設(shè)計(jì)方案的完全一致。通過BIM獲得的準(zhǔn)確的工程量統(tǒng)計(jì)可以用于前期設(shè)計(jì)過程中的成本估算、在業(yè)主預(yù)算范圍內(nèi)不同設(shè)計(jì)方案的探索或者不同設(shè)計(jì)方案建造成本的比較，以及施工開始前的工程量預(yù)算和施工完成后的工程量決算。項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)了施工階段對內(nèi)對外計(jì)量工程量快速統(tǒng)計(jì)核算，極大的提高了工作效率及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并利用BIM技術(shù)做到了限額領(lǐng)料。

2.4 三維可視化交底

通過Luban BE對工程的復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行三維可視化交底，在BIM模型中對施工問題進(jìn)行深度剖析，輔助現(xiàn)場施工。

2.5 虛擬漫游

將優(yōu)化完成后的BIM模型，上傳至BIM系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)BIM模型內(nèi)部漫游，身臨其境地觀看管線排布和走向。這種交底形式顛覆了傳統(tǒng)的二維平面圖交底方式，直觀形象。

3 研究技術(shù)路線

BIM技術(shù)應(yīng)用于施工項(xiàng)目一般體現(xiàn)在技術(shù)和成本兩個方面。技術(shù)方面主要為利用BIM模型進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)、工程信息錄入和處理、技術(shù)交底及施工模擬等;成本方面主要為利用BIM模型進(jìn)行材料核銷、成本的監(jiān)控與比較等。其主要步驟為：

（1）技術(shù)部門根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的施工圖，利用CAD、魯班等軟件建立項(xiàng)目BIM技術(shù)模型，利用技術(shù)模型輔助完成深化設(shè)計(jì)、施工工藝工序、進(jìn)度、安全、質(zhì)量等模擬分析優(yōu)化工作。同時(shí)建模過程也是對施工圖的復(fù)核檢查過程，保證模型和圖紙信息的一致性。利用BIM模型進(jìn)行各項(xiàng)施工技術(shù)方案研究、論證、模擬、優(yōu)化的工作。

（2）商務(wù)部門根據(jù)圖紙利用廣聯(lián)達(dá)軟件針對BIM模型構(gòu)件計(jì)算其成本并作為模型信息錄入到模型中作為責(zé)任成本，施工過程中發(fā)生的實(shí)際成本陸續(xù)隨著工程進(jìn)展陸續(xù)錄入，可以實(shí)時(shí)比對實(shí)際成本與責(zé)任成本，進(jìn)行成本控制。

4 總結(jié)

在本項(xiàng)目中，BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)的主要功能如下：

（1）利用BIM技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高效集成與實(shí)時(shí)共享利用BIM技術(shù)，便可以讓工程數(shù)據(jù)形成帶有BIM參數(shù)的電子資料，便捷地進(jìn)行存儲，同時(shí)可以準(zhǔn)確地調(diào)用、分析、利于數(shù)據(jù)共享和借鑒經(jīng)驗(yàn)。在項(xiàng)目建設(shè)過程中，施工單位也可以利用BIM技術(shù)按某時(shí)間、某工序、特定區(qū)域輸出相關(guān)工程數(shù)據(jù)，做到精細(xì)化管理。正是BIM這種統(tǒng)一的項(xiàng)目信息存儲平臺，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)驗(yàn)、信息的積累、共享及管理的高效率。

（2）運(yùn)用BIM明細(xì)表功能，實(shí)現(xiàn)資源快速計(jì)劃分析與調(diào)整。利用BIM模型提供的明細(xì)表，有利于項(xiàng)目管理者合理安排資金計(jì)劃、進(jìn)度計(jì)劃等資源計(jì)劃。具體地說，使用BIM軟件快速建立項(xiàng)目的三維模型，利用BIM明細(xì)表，賦予模型內(nèi)各構(gòu)件時(shí)間信息，通過明細(xì)表統(tǒng)計(jì)工程量，我們就可以對數(shù)據(jù)模型按照任意時(shí)間段、任一分部分項(xiàng)工程細(xì)分其工作量，也可以細(xì)分某一分部工程所需的時(shí)間;進(jìn)而也可結(jié)合人工、材料、機(jī)械等價(jià)格信息，分析任意部位、任何時(shí)間段的造價(jià)，由此快速地制定項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃、資金計(jì)劃等資源計(jì)劃，合理調(diào)配資源，并及時(shí)準(zhǔn)確掌控工程成本，高效地進(jìn)行成本分析及進(jìn)度分析。因此，從項(xiàng)目整體上看，提高了項(xiàng)目的管理水平。

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作者簡介：劉宏杰（1990-），男，陜西延安人，碩士研究生，教師，研究方向：土建工程預(yù)算、設(shè)計(jì)、施工。