城市軌道交通質量安全管理在“十三五”新形勢下的發展與展望

文｜青島市市政工程管理處 王超

一、城市軌道交通在新發展時期遇到的問題

在經濟建設持續發展的今天，國家開始面對城市化和機動化進程的加快，因此城市軌道面臨著巨大的壓力，特別是隨著運量的增加，超高的效率及低污染的要求等，逐漸成為了很多大中城市解決交通問題的主要標準，同時也構建起地鐵、高架輕軌及跨座式單軌的交通要道，這種多元化的發展趨勢成為必然。截止于2016年底，國家已經審批了44座城市的軌道交通工程建設規劃，其中包含著317條線路，總里程達到了8470千米，總投資高達4.7萬億元。預測在“十三五”時期，我國將有50個城市擁有城市軌道交通，運營總里程有望達到6000公里。城市軌道交通建設還將呈現出良好的發展勢頭，建設規模急劇擴大。

我國城市軌道交通工程建造方面中存在的問題：

國家城市軌道交通事業的發展態勢良好，其中也出現了高潮迭起的狀況，因此交通事業在蒸蒸日上的同時，還需要重視城市軌道交通建設的亮點，尤其是受到了世界范圍內的矚目。城市軌道交通事業的發展可以有效的緩解城市的交通壓力，同時也能推動城市化進程的加快，其中也有很多的問題值得關注。

1.工程量大、難度大、風險大，城市軌道交通工程線路通過的風險包括既有建筑物、鐵路、橋梁、河道等，工程的質量和安全，工程設計效果等方面都存在很大風險。

2.設計方案不合理的情況較為普遍，由于人的知識限制，數字模型運用的不普遍，設計方法和理念的不完善，直接導致設計方案的不穩定，致使設計方案不斷變更，也造成建設項目施工過程中的偏差和困難增加。

3.工程參與方眾多，交叉施工、工序銜接突出增加了工程質量安全管理的難度，方案的必選和優化只能依靠生產經驗進行判斷，導致項目工程管理失誤率增加，無形中增加了質量安全事故發生的概率。

4.城市軌道交通工程主要在城市中進行建設，對工程項目周圍的環境、交通等有較大的影響，另一方面也面臨著占路難，拆遷難的難題，急需將傳統的土建結構濕作業向預制裝配式的工廠化、機械化施工進行轉換。

5.勞動力的主要用工為農民工，面臨著現在人工費劇增，勞動力上下接續困難的 境。將來的用工將會促使農民工向技術工人進行轉變，先進的信息化模型技術和機械施工等技術在生產一項將會運用的更加普遍，但還處于剛起步階段。

由于存在上述幾方面的問題，在城市軌道交通工程不斷增大的前提下，合理的運用BIM技術和預制裝配式建筑技術將對將來的產業結構起到革命性的推動作用，可以有效的解決現階段城市軌道交通工程亟需解決的實際難題。

二、BIM技術的發展及在軌道交通工程應用及前景

（一） BIM技術的發展

BIM是（Building Information Modeling）建筑信息模型的簡稱。建筑信息模型的構建，主要是利用數字信息仿真技術對相關的建筑物進行模擬，通過獲取到的真實信息，如三維幾何形狀、材料、性能、價格、重量、位置、進度等方面的信息。具有數字化模型、可視化模型、可計量模型、綜合性模型、協同性模型、全生命模型。

《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》中指出應該強化信息技術的應用，確保更好的付諸于工程質量的安全管理實踐中。

（二） BIM技術應用在建設施工中的體現

在投標階段，BIM的應用主要體現在可視化和工程量統計方面。

1.可視化展示：相關的工程監管人員應該注重積極的利用BIM模型，同時針對具體獲取的信息分析BIM設計模式的動態更新，確保實現可視化和設計的統一協調。

2.基于BIM的造價管理：工程量的統計階段，因為招投標的時間緊迫，所以可以運用BIM技術更為快速準確的核算出相關的工程量，由此避免了因量的問題導致項目出現虧損的情況。

（三） BIM技術在施工前準備階段的應用。

1.建立可施工性模型，逐漸的深化施工的可視性，確保及時將大體積的混凝土施工過程展現出來，通過相應的模板設計及混凝土澆筑養護，可以將斜面扶臂柱和復雜的鋼結構設計完整的體現出來。

2.利用BIM技術對圖紙會審和具體的方案加以優化。

3.BIM技術在質量控制方面的應用：通過運用BIM技術，可以更好的完成碰撞檢查并進行整改，由此減少相應的返工工作量，確保及時的預留孔洞，在安排支架的過程中，減少百分之三十的支架使用量。

4.BIM技術在項目安全控制方面的應用：通過運用BIM技術，可以讓機械布置過程中出現的問題及時凸顯出來，并且完成和結構專業的碰撞，適當的消除安全隱患。

5.BIM技術在項目安全防護方面的應用：將BIM技術應用于施工現場安全管理及標準化管理中，能及時發現并隔離安全隱患。

6.BIM技術在項目風險控制預警機制方面的應用：通過運用這類工作的方式，可以保證更好的完成三維模型的碰撞檢測，同時也能將出現的碰撞問題及時在施工的過程中予以解決，由此降低產生的經濟損失。

7.利用BIM技術進行安裝工藝仿真，利于施工方案的比選，減少現場作業量，提高工作效率。

8.在裝飾裝修和機電安裝專業中的應用：利用BIM技術進行仿真模擬、工程量統計，減少現場作業量，實現可視化方案比選，節約成本，降低約70%工程樣板制作成本。

（四）BIM技術在施工過程中的應用。

1.在具體的施工設計編制中，需要嚴格按照相應的工程進度，由此調整好現場的臨水和臨電設施，及時反饋給相關的工作人員，確保對現場平面的動態管理落實到位，由此提升施工的管理水平，科學的運用現場的資源。

2.通過制定合理的施工進度計劃，可以在施工虛擬預演的過程中，根據施工進度計劃的相關標準，避免產生一系列的沖突問題，嚴格的控制好相關的施工節點，確保質量問題，降低相關的成本費用，縮短相應的施工工期。

3.基于BIM技術的3D技術交底和可視化驗收。

三、BIM技術在軌道交通工程建設質量安全管理方面的拓展應用

城市軌道交通的BIM與常規的房建BIM最大的不同就是工程類型的不同，工程類型不同導致工程的管理模式、發包模式有很大的不同。因此在軌道交通行業里，我認為BIM最大的價值在于協同，協調不同的產權單位，協調不同的參與方、協調不同的專業等等，都面臨巨大的挑戰。BIM模型在軌道交通行業里的作用，在于在模型基礎上的信息集成與利用。必須結合具體的項目特征開展BIM技術應用。

(一) 工程資料管理方式

BIM技術的出現豐富了項目質量檢查和管理方式，將質量信息掛接到BIM模型上，通過模型瀏覽，讓質量問題能在各各層面上實現高效流轉。這種方式相比傳統的文檔記錄，可以擺脫文字的抽象，促進質量問題協調工作的開展。

(二) 通過BIM技術制定施工策劃及總平面布置

施工管理人員還應該重視BIM技術的應用，尤其是在施工之前，確保可以通過回執3D現場的綜合平面布置，計劃出相應的施工現場實際尺寸，由此展示出相應的施工情況，通過合理的布置施工交通組織，避免出現一系列混亂的情況。

(三) 結合BIM設計深化及圖紙審核

建模過程中還需要關注設計圖紙的審核與檢驗，確保及時對建筑的結構、機電等加以分析，尤其是在施工之前，及時解決出現的錯漏問題。對機電安裝進行管線綜合建模，保證精準的管線綜合布置，再結合三維碰撞檢查，實現零碰撞，節省返工時間。

(四) 施工進度管理

施工管理人員結合BIM技術在模型亮化的基礎上，實現三維模型和施工進度的科學規劃，同時又能將孔家信息反映出來，由此完成對施工進度計劃的管控。確保了進度的合理和可行，更好的減少了工期壓力造成的質量安全事故隱患。

(五) 數字化加工

施工管理人員可以利用BIM模型中的多項信息，及時分析安裝構建的相關信息，由此實現工程的預測，同時也將模型應用至現場放線控制中，滿足相應的施工精度需要。通過表面和實物的對比分析，更好的利用數字化進行驗收，從而完成對施工質量的控制。

現階段BIM 技術不夠普及、BIM 模型制作的各參與方僅利用各自局域網的工作方式、BIM 技術利用無法可依、無規范可循的情況下。我們有理由相信，上述的這些問題都不是大問題，不久的將來，裝飾工程的BIM 技術應用一定能在綠色建筑的推廣過程中逐漸普及起來。如果能實現共同利用互聯網的云平臺，普及BIM 技術的應用，在建設工程的相關法律中有法可依，在制作模型的過程中有規范可循，軟件開發能更注重裝飾工程的需求，這些問題都將迎刃而解，建設工程各參與方將不會各自為戰，將BIM 技術的優勢最大程度發揮出來。

四、預制裝配式建筑技術在軌道交通建設方面的應用

預制裝配式建筑技術是建筑行業中提出的新概念，踏實將新型的裝配式建造技術和可持續技術相結合起來的新型建筑。這種建筑技術既符合國建建筑節能減排的要求，同時在制造和使用過程中完全顛覆傳統建筑的作法，有十分突出的特點和優點，利于軌道交通工程建設推行標準化、工廠化、機械化。幾年來，預制混凝土結構的應用越來越廣泛、研究更加深入，材料工業的發展和加工機具的進步為其提供了很好的條件。同時，我國的建筑機械行業也得到了巨大的發展，通過引進、消化、吸收，迅速縮小與國外先進水平的差距。隨著市場需求的增加，現在的裝配式建筑技術在結構功能的保證、外觀的設計、整體的安全性能方面更是得到了大幅的提升。

預制裝配式建筑的技術特點：

現澆混凝土建構體系施工，從支模、扎筋、到混凝土澆筑，多數工作由工人簡體的體力勞動完成。現澆混凝土施工現場存在噪聲大、粉塵多、模板周轉材消耗大，施工人員多，工人勞動強度大，且熟練度要求較高；施工速度慢，建設周期長，受自然條件和周圍環境影響大；混凝土外觀及內在質量控制難；現場的建筑材料浪費嚴重等缺陷。預制裝配式技術與傳統方式相比，具有以下特點。

1.模塊化設計。裝配式技術的建筑設計以建筑模塊為基本的設計單位，通過各類模塊間的組合，鑲成不同建筑和結構的外形。對于同一個空間，不會受到傳統建筑劃分的限制，采用可裝配的內隔墻對大空間進行靈活分割，可以實現設計多樣化。

2.工廠化制造。建筑部品的標準化和工廠化是實現建筑工業化的基礎。部件的尺寸參數成套的統一起來，減少建筑部件的類型和規格，形成標換的部件，提高部件的互換性和通用性。

3.裝配化施工。傳統建筑以現場濕作業為主的建造方式，裝配式建筑的主要部件在工廠預制運輸的現場，通過專用工作吊裝，并有裝配工將各部件鏈接起來，不存在傳統建筑大規模的濕作業和各類專業工作。

4.可持續制造。主要體現在，采用工廠化生產形勢，建筑的非承重部件可拆線更換，建筑部件的生產、裝修100%在工廠完成；集成化的建筑節能設計，將建筑節能融入到建筑中，減少建筑生命周期內的能耗，建筑可異地重建等。

五、裝配式施工技術措施和施工管理措施

1.滿足施工系統中的施工資源，明確施工對象和環境在施工系統中所必須的施工時間。

2.滿足施工系統中空間沖突所必須的串行施工時間。

3.消除和減少施工系統管理技術中不必要的時間和重復時間。

4.在減少沖突的條件下，可以通過增加施工資源爭取潛在時間，如并行作業、工藝再生等。

5.適當考慮工程風險和不確定性因素的時間對施工進度的影響，并采取技術措施和施工管理措施予以減少或消除。

預制裝配式建筑在建造模式、施工速度、工程質量以及可持續性等方面均比傳統施工作業方法具有無法超越的優勢。雖然裝配式建筑還面臨著許多問題，如對運輸、起重機械設備要求較高；結構體系理論研究，配到部件的兼容性、制造成本、專業設計和施工人才缺乏；國內技術規范的缺失等，但從長遠來看，他符合建筑產業化生產和可持續發展的方向，是加快施工速度、減少現場污染、實現低碳化建設的有效手段。將促進建筑領域或生產方式的巨大變革，得到越來越廣泛的應用。

六、結束語

在國家“十三五”規劃大環境中，對城市軌道交通質量安全管理方面應提出更高的要求，施工快、低影響、高標準、集成化、智能化是軌道交通施工質量安全管理的發展趨勢，將BIM技術和裝配式技術及早的運用于建設過程中并有機結合起來，能順應產業集成化、商品成型化的市場需要，減少施工現場交叉施工帶來的安全隱患，具有十分巨大的經濟效益和應用價值，應進行多方面系統性的研究。