宋樹恒
摘要:隨著城市軌道交通的快速發(fā)展,建筑信息模型技術(shù)(BIM)在軌道工程的設(shè)計已有廣泛的應(yīng)用。文章就BIM技術(shù)在上海某在建城市軌道交通管線設(shè)計中的應(yīng)用實踐,分析總結(jié)在城市軌道交通車站空間管線碰撞檢查和后期現(xiàn)場施工配合中出現(xiàn)的問題,提出相應(yīng)的解決方法,可以協(xié)助設(shè)計找出管線排布最優(yōu)方案,節(jié)省管線材料,可在最大程度上避免施工過程中可能造成的浪費,提高現(xiàn)場的生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞:BIM;軌道交通;城市交通;工程管線;綜合設(shè)計
引言
BIM技術(shù)是對建筑工程信息的數(shù)字化承載和可視化表達,BIM技術(shù)的應(yīng)用是解決軌道交通工程體量巨大、參與單位眾多、環(huán)境錯綜復(fù)雜的重要手段。文章就BIM技術(shù)在地鐵工程建造過程的應(yīng)用價值進行了分析,研發(fā)了軌道交通BIM施工管理系統(tǒng),并依托濱海新區(qū)B1線工程在安全監(jiān)測、隱患排查、現(xiàn)場監(jiān)控、盾構(gòu)監(jiān)測、施工協(xié)同等多個環(huán)節(jié)開展了應(yīng)用實踐,驗證了平臺應(yīng)用的可行性和價值,提升了軌道交通管理質(zhì)量和效率。
1BIM技術(shù)介紹
BIM(BuildingInformationModeling)技術(shù)的載體為三維數(shù)字化技術(shù),可以結(jié)合建筑工程項目,從建筑設(shè)計直到施工、竣工等階段制定全過程生命周期管理體系,及時將與建筑項目有關(guān)的信息進行關(guān)聯(lián),實現(xiàn)全過程管理控制,促進不同企業(yè)與部門之間的協(xié)同工作,為工程項目提供信息庫,方便工程項目管理,保證項目質(zhì)量。
2BIM技術(shù)含義及特點
2.1可視化
BIM技術(shù)的可視化效果是區(qū)別于傳統(tǒng)CAD技術(shù)最顯著的一點。將傳統(tǒng)的二維線條構(gòu)件形成三維立體模型,根據(jù)大原則空調(diào)管線走最上方,其次強電,其次弱電,設(shè)計將管線排布、空間走向及設(shè)備構(gòu)件等轉(zhuǎn)換三維成果,輔以局部剖面及局部軸側(cè)圖,更清晰的呈現(xiàn)管線關(guān)系。同時還可通過瀏覽,慢走等多種仿真手段指導(dǎo)施工。
2.2協(xié)調(diào)性
因BIM技術(shù)的核心理念就是項目的參與方,從業(yè)主開發(fā)初期到后期物業(yè)管理,可以共同參與項目全生命周期管理。在目前的開發(fā)階段,城市軌道交通大部分屬于地下車站,由于地下車站本身存在造價高、結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜、機電設(shè)備專業(yè)系統(tǒng)繁多、管線布局交錯復(fù)雜的特點,現(xiàn)場常出現(xiàn)管線之間、管線與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間發(fā)生碰撞的情況,給施工帶來麻煩,影響房間及走道凈高空間,造成返工和浪費,甚至存在安全隱患。因此在設(shè)計階段處理好各專業(yè)管線空間排布關(guān)系,并在施工階段能夠以三維的方式指導(dǎo)施工,對于保證城市軌道交通工程質(zhì)量與項目經(jīng)濟性相當(dāng)重要,BIM技術(shù)可滿足各專業(yè)對模型的深化要求并即時與各專業(yè)進行有效的溝通,即時調(diào)整發(fā)現(xiàn)的所有不合理的設(shè)計內(nèi)容,對各專業(yè)進行全面協(xié)調(diào)。
3軌道交通工程中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用
3.1BIM技術(shù)在前期規(guī)劃中的應(yīng)用
軌道交通工程涉及范圍廣,工程周期長,在前期規(guī)劃工作中應(yīng)用BIM技術(shù),可以從可行性研究角度出發(fā),創(chuàng)建以城市軌道交通工程為中心的三維模型,模型中包括軌道交通工程中的所有元素,如地質(zhì)條件、線路設(shè)計以及管線規(guī)劃等。以線路設(shè)計為例,借助BIM三維模型,可以及時展示軌道交通工程周圍的環(huán)境以及既有建筑等內(nèi)容,幫助軌道交通工程順利完成選線設(shè)計分析,同時合理布置站位。車站規(guī)劃中,在BIM技術(shù)的協(xié)助下,可以完成線路總體布局,尤其是在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的輔助下,可以結(jié)合地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用實現(xiàn)軌道交通工程的精準(zhǔn)測量,確定車站的位置。從道路紅線、軌道交通周圍建筑以及施工范圍等方面,BIM技術(shù)的應(yīng)用可以幫助設(shè)計人員及時掌握規(guī)劃實施可能存在的限制性因素,同時完善車站總體規(guī)劃布局計劃,及時確定車站埋深以及建設(shè)要求、規(guī)模等。
3.2在進度管理中的應(yīng)用
軌道交通工程處于項目的投標(biāo)階段時,各施工企業(yè)之間存在激烈的競爭關(guān)系,在時間緊迫任務(wù)重的情況下,施工企業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)建立的施工管理平臺能夠?qū)崿F(xiàn)各自施工方案和進度控制的虛擬化演示,更加直觀地展示出其對于工程配套資源的分配情況與項目部署。在工程施工項目的策劃設(shè)計階段,施工單位要對工程項目進度的控制計劃進行完善,并且合理設(shè)置施工人員的勞務(wù)強度,結(jié)合工程施工現(xiàn)場的實際情況完成現(xiàn)場應(yīng)用規(guī)劃。在此過程中應(yīng)用BIM技術(shù)建立的管理平臺,施工單位能夠在工程正式施工之前完成上述內(nèi)容的模擬演示,明確其中問題,優(yōu)化資源調(diào)配,最終確定現(xiàn)場施工區(qū)域和作業(yè)流水段的劃分方案,對現(xiàn)場施工人員、機械設(shè)備以及施工原材料等人力物力進行最佳調(diào)配。與此同時,施工單位還可以利用管理平臺完成工程施工動態(tài)曲線圖的繪制,根據(jù)曲線圖完成施工計劃的完善調(diào)整。在工程的實際施工階段,施工單位通過工程施工管理平臺能夠明確每日施工作業(yè)的實際完成情況,通過對當(dāng)日數(shù)據(jù)進行分析之后能夠及時發(fā)現(xiàn)其中存在的數(shù)據(jù)偏差與缺陷,防止出現(xiàn)施工作業(yè)重疊或者遺漏的情況,及時查缺補漏,確保施工進度符合工程原計劃要求。
3.3在成本管理中的應(yīng)用
在軌道交通工程的成本管理中應(yīng)用BIM技術(shù),主要優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩個方面,首先,應(yīng)用該技術(shù)能夠在短時間內(nèi)完成工程量清單的校驗工作,應(yīng)用BIM技術(shù)建立的工程模型,能夠快速完成相關(guān)工程作業(yè)量的測算統(tǒng)計,給工程投標(biāo)標(biāo)的提供參考數(shù)據(jù),這樣在項目投標(biāo)前期階段就能實現(xiàn)對于資金成本的有利把控,便于項目后續(xù)的資金流轉(zhuǎn)。其次,應(yīng)用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)項目物資量的快速提取,工程管理人員通過BIM技術(shù)建立的施工管理平臺能夠根據(jù)施工需求完成工程量的提取,并且自動審核分包量,這樣可減輕人工手算的工作負擔(dān),大大提升工作效率。施工管理平臺能夠根據(jù)施工時間施工內(nèi)容以及施工進度控制計劃等重要條件實施物資量的提取控制,并且制訂人力物力投入計劃,給工程部的物料采購與后續(xù)進場管理計劃的制訂提供依據(jù)。
3.4BIM技術(shù)在協(xié)同設(shè)計方面的應(yīng)用
協(xié)同設(shè)計方面主要是在軌道交通工程設(shè)計單位中,以局域網(wǎng)為中心,通過BIM技術(shù)對軌道交通工程中數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用,搭配網(wǎng)絡(luò)通信軟件,打造更完善的通信系統(tǒng),為軌道交通工程的運行、相關(guān)人員進行信息查閱、文件交換以及在平臺上進行溝通交流等提供基礎(chǔ),尤其是管理與設(shè)計人員。BIM技術(shù)在協(xié)同設(shè)計中,以統(tǒng)一平臺為載體,可以對項目內(nèi)容、設(shè)備管理以及結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面全部進行統(tǒng)籌規(guī)劃與管理,不僅真正做到資源共享,還可以在很多方面加快信息傳播速度,實現(xiàn)實時交流,隨時掌握軌道交通工程的設(shè)計情況。軌道交通工程中,不同專業(yè)的管理與工作人員可以根據(jù)BIM模型對項目文件進行實時查閱與優(yōu)化,確保相關(guān)信息共享同步基礎(chǔ)上,及時添加工程其他實時信息,與軌道交通工程項目具體情況無縫銜接,使管理人員、設(shè)計人員以及施工人員等實現(xiàn)整體協(xié)同管理與作業(yè)。利用BIM技術(shù)提供的3D模型,可以展開工程設(shè)計檢討,對軌道交通工程建筑間隔、水電環(huán)控組件、軌道設(shè)計規(guī)劃、機電設(shè)施、結(jié)構(gòu)構(gòu)件等進行碰撞檢查,并且及時生成軌道交通工程的相關(guān)輔助圖。
結(jié)語
BIM技術(shù)的應(yīng)用并不僅局限于管線綜合設(shè)計,可以利用其可視化手段,為建筑設(shè)計提供更多的設(shè)計思路,將其不僅應(yīng)用設(shè)計中協(xié)同工作,讓協(xié)同工作服務(wù)貫穿于整個建筑工程的全生命周期中。
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