BIM技術在城市地下綜合管廊施工管理中的應用

劉 彬 陳小亮

（1.浙江建設職業(yè)技術學院，浙江 杭州 311231；2.杭州市市政工程集團有限公司，浙江 杭州 310006）

1 BIM 技術在城市地下綜合管廊施工管理中應用的必要性

隨著經(jīng)濟的不斷增長，城市建設的力度日益加強，但我國人口眾多，城市規(guī)模不斷增大，對交通造成了較大的壓力。為了緩解道路交通壓力和城市基礎設施不足等問題[1-2]，管廊工程的建設將有效解決反復開挖路面、架空線網(wǎng)密集、管線事故頻發(fā)等問題，是創(chuàng)新城市基礎設施建設，提升新型城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量的重要舉措[3]。

城市地下綜合管廊的建設，由于其工程環(huán)境復雜、管線高度集中且種類繁多、附屬設施龐大、管線出口及交叉口異形結(jié)構(gòu)復雜[4-5]等特點，給施工帶來了極大的不便。BIM 技術的應用是科技水平在理論研究和工程實踐基礎上總結(jié)出來的一種信息化技術手段。BIM 帶來的施工管理模式變更，最大程度地實現(xiàn)了建筑專業(yè)人員整合，實現(xiàn)了信息共享及跨職能、跨專業(yè)、跨企業(yè)團隊的高效協(xié)作，為企業(yè)集約經(jīng)營、施工精益管理提供了強大支撐。

2 工程應用

2.1 項目簡介

艮山路提升改造暨地下綜合管廊工程是杭州自2016年4月入選國家地下綜合管廊試點城市以來第一條開工建設的地下綜合管廊工程，同時也是浙江省內(nèi)第一條運用BIM 技術的管廊工程。本工程項目實施的主要內(nèi)容包括地面道路、排水、臨時交通設施、高架橋、地面橋梁、箱涵、基坑圍護、地下管廊及相關附屬工程。管廊主體多次上穿下跨三污干管，節(jié)點施工工序復雜，對交叉節(jié)點的三污干管的保護難度大。管廊施工與道路、橋梁同步實施，施工穿越河流和現(xiàn)狀道路較多，施工方法各異，協(xié)調(diào)管理難度大。

2.2 應用要點

2.2.1 施工場地策劃

項目位于杭州市區(qū)東西主干道，交通流量大、橫交路口多、施工內(nèi)容多、工期緊、交通導改次數(shù)多、交通組織復雜。本項目運用BIM 技術對復雜的施工場地進行三維布置，多次對比方案，優(yōu)化功能分區(qū)和施工路線，制定出最優(yōu)的施工場地布置，從而進行施工指導和系統(tǒng)化的管理。

圖1 施工場地三維布置

2.2.2 管線綜合布線

管廊項目在實際施工過程中遇到的主要碰撞問題是道路下的現(xiàn)有管線與管廊、高架支墩的碰撞，通過對管廊的碰撞點位進行分析，應用BIM 技術在施工階段中管線遷改方案進行優(yōu)化，能夠提高施工人員的工作效率，減少施工過程中因人為原因而造成的返工。

由于管線眾多、穿插頻繁，在調(diào)整管線位置時容易產(chǎn)生連鎖反應。運用BIM 技術在管線安裝過程中實時對安裝工況及效果進行評估，并及時糾偏，可大幅度提升綜合布線的施工效率，并制定出管廊綜合布線的技術組織措施，從而指導下一步的施工組織。

圖2 BIM 管線碰撞檢查

2.2.3 施工模擬

通過BIM 3D 技術交底以及施工現(xiàn)場手持終端的應用，可以對施工重難點進行三維化交底。結(jié)合施工動畫、VR 虛擬現(xiàn)實、網(wǎng)頁端模型、手持移動端模型等手段，將復雜結(jié)構(gòu)形式、復雜施工工藝、復雜交改工序等以三維可視化方式模擬展現(xiàn)，可極大地提高施工效率，從而大幅度提升經(jīng)濟效益。

2.2.4 工程量結(jié)算

在施工管理過程中，對現(xiàn)場工程量的信息進行每日實時的更新收集和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，對比模型得出的準確工程量與同期采購施工材料數(shù)量，分析在建設過程中是否存在材料不合理使用和浪費，為后期施工結(jié)算提供依據(jù)。通過BIM 模型的相關數(shù)據(jù)，出具施工過程中的混凝土方量、模板面積、防水卷材面積、管廊艙段內(nèi)體積等工程量，并將統(tǒng)計報表交付于現(xiàn)場施工人員和駐場預算人員。利用BIM 進行各個階段工程量統(tǒng)計，能夠做到利用模型快速出具任意部位工程量，實現(xiàn)一次算量多次使用，并快速適應各類變更，極大地減少了預算員算量的工作量，減輕重復工作量可達30%。

圖3 工程量統(tǒng)計

2.2.5 質(zhì)量控制

建立移動管理平臺，將施工內(nèi)容以流程化的方式進行安排，將施工中重要的驗收環(huán)節(jié)、材料的資料收集、施工進度信息等進行收集，進行實時的進度管理、流程管理、信息發(fā)布、問題追蹤等，及時發(fā)現(xiàn)問題并調(diào)整，資料快速歸檔，將質(zhì)量控制變得更加高效，實現(xiàn)方式更加信息化。

2.3 應用效果

該項目將BIM 技術運用到施工管理的各個環(huán)節(jié)中去，打破了傳統(tǒng)的施工壁壘，大大提升了城市地下綜合管廊的施工水平和效率，對整個工程的控制起到了非常重大的作用。通過三維化場地的布置，優(yōu)化了施工路線；通過BIM技術對道路下管線和周圍環(huán)境進行優(yōu)化調(diào)整，縮短了施工的周期；運用三維可視化手段進行施工模擬，避免了返工對工程進度的不利影響；運用工程量結(jié)算優(yōu)化和質(zhì)量控制，將信息資源進行整合，提高了施工管理的信息化水平。

3 結(jié)語

本文介紹了BIM 技術在城市地下綜合管廊施工管理中應用的必要性，通過具體的工程實例，對BIM 技術在綜合管廊施工管理中應用的要點進行了分析和應用研究，解決了傳統(tǒng)管廊施工管理中出現(xiàn)的困難。

本文的應用研究將對城市地下綜合管廊的施工管理提供技術參考和經(jīng)驗資料，以便用BIM 技術來解決地下綜合管廊施工管理中存在的問題。BIM技術必將在城市地下綜合管廊施工管理的改革中發(fā)揮強大的優(yōu)勢，從而推動市政類施工管理的重大變革。