淺談BIM技術(shù)在地下綜合管廊全生命周期建設(shè)中的應(yīng)用

方金強(qiáng) 馬慶華 陳愛萍

連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院

淺談BIM技術(shù)在地下綜合管廊全生命周期建設(shè)中的應(yīng)用

方金強(qiáng) 馬慶華 陳愛萍

連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院

隨著城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，地下綜合管廊可以有效提高城市地下空間的利用率，避免管線改造維護(hù)中對(duì)城市道路的二次開挖等優(yōu)點(diǎn)，但管廊的建設(shè)存在地下管線眾多，構(gòu)造復(fù)雜，管線的位置信息隱蔽，管線的健康運(yùn)行關(guān)鍵信息難以獲取，后期運(yùn)維難度等問題。探討了利用BIM技術(shù)，助力綜合管廊全生命周期建設(shè)與管理，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從而達(dá)到提高施工效率和保證工程質(zhì)量的目的，并有效促進(jìn)地下管廊的應(yīng)用與發(fā)展。

BIM技術(shù)；綜合管廊；信息集成

1 引言

地下綜合管廊作為現(xiàn)代化智慧城市建設(shè)的重要組成部分，是把城市的給、排水管線、熱力管線、通信管線、電力管線等集中布置在一定范圍的地下空間里，實(shí)現(xiàn)工程管線的規(guī)范化和集約化管理[1]。管廊設(shè)有專門的吊裝口、檢修口、監(jiān)測系統(tǒng)，是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和關(guān)鍵“生命線”。通過建設(shè)綜合管廊能帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長，提升就業(yè)率、緩解城市內(nèi)澇，提高城市抗洪能力、減少道路開挖，提升管理水平[2]。

BIM技術(shù)以工程項(xiàng)目三維模型為基礎(chǔ)，從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)維，集成了項(xiàng)目全生命周期的數(shù)據(jù)信息，BIM相關(guān)軟件有可視化、模擬性、優(yōu)化性、協(xié)調(diào)性和可出圖性等五大優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)工程全生命期的信息共享，項(xiàng)目參與方能有效方便溝通，使得工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率，大量減少風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)項(xiàng)目的建造以及后期運(yùn)營、維護(hù)管理均具有重要意義。國家及地方政府非常支持BIM技術(shù)的發(fā)展，近兩年，相繼出臺(tái)了BIM相關(guān)政策，明確提出大力推進(jìn)BIM技術(shù)在房屋建筑工程、市政工程等項(xiàng)目建設(shè)中的應(yīng)用。

地下綜合管廊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高，工程量大，周期長。將BIM技術(shù)應(yīng)用于綜合管廊項(xiàng)目全生命周期中，通過模型建立、方案模擬、虛擬建造以及深化設(shè)計(jì)、資源配置和進(jìn)度優(yōu)化等應(yīng)用，能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，能夠促進(jìn)地下綜合管廊的發(fā)展。

2 BIM技術(shù)在綜合管廊規(guī)劃和方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

綜合管廊項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模、選址、建設(shè)和運(yùn)行都需要滿足城市規(guī)劃、滿足宏觀區(qū)域要求，擬建的交通系統(tǒng)與市政管線要跟周邊區(qū)域系統(tǒng)對(duì)接。將已建好的市政管線以及周邊環(huán)境應(yīng)用BIM技術(shù)建立三維模型，利用可視化、模擬性等特點(diǎn)，有利于涉及項(xiàng)目的多專業(yè)規(guī)劃協(xié)調(diào)，從而確定工程的基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)高和走向等要素，優(yōu)化項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)。

3 BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用

地下綜合管廊設(shè)置了人員出入口、逃生口、進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口、吊裝口等露出地面的構(gòu)筑物，利用BIM技術(shù)可以有效的分析各種情況，解決這些節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)出現(xiàn)的復(fù)雜的問題；在管線布置設(shè)計(jì)中，通過信息模型的建立，進(jìn)行虛擬仿真模擬，可以解決各種管線的綜合布置難題，同時(shí)做碰撞檢查，找出可能出現(xiàn)的管線沖突，馬上進(jìn)行改進(jìn)，減少甚至杜絕錯(cuò)誤，保證設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量，得出最佳方案。

4 BIM技術(shù)施工階段中的應(yīng)用

4.1 施工場地布置

借助BIM的可視性、動(dòng)態(tài)性進(jìn)行三維立體施工規(guī)劃，如利用廣聯(lián)達(dá)BIM5D、Revit和Navisworks的組合建模，能直觀形象的展現(xiàn)施工過程中的場地布置情況，還可動(dòng)態(tài)監(jiān)測，保證管廊工程施工過程的平穩(wěn)，減少因場地布置不合理而造成的工期延誤和產(chǎn)生二次搬運(yùn)費(fèi)用等影響。

4.2 可視化交底

項(xiàng)目實(shí)施人員利用協(xié)同平臺(tái)移動(dòng)端（如手機(jī)、平板電腦等），在復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的施工之前，打開云端BIM輕量化三維真實(shí)數(shù)據(jù)模型，向技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)雜節(jié)點(diǎn)可視化交底，便于參與項(xiàng)目各方的溝通。

4.3 施工方案模擬

利用BIM技術(shù)來編制基坑開挖、管廊吊裝等專項(xiàng)施工方案，能直觀、立體地展示整體施工工序之間的銜接情況，并對(duì)施工班組進(jìn)行可視化交底，提高工作效率。通過模擬成果，檢查施工過程中容易影響工期的因素，對(duì)進(jìn)度及時(shí)糾偏，及時(shí)采取控制措施，保證施工進(jìn)度按期完成。

4.4 碰撞檢查

將全專業(yè)模型導(dǎo)入到Navisworks軟件進(jìn)行碰撞檢查，檢查管廊與管線、管線與管線之間的碰撞情況，根據(jù)檢查結(jié)果，對(duì)管線進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整與優(yōu)化，避免返工浪費(fèi)。

4.5 虛擬漫游

利用Navisworks、Fuzor等BIM軟件，通過三維虛擬漫游，檢查管廊凈高，并驗(yàn)證檢修空間以及人行道是否滿足運(yùn)營階段的要求。還可以錄制漫游動(dòng)畫，為施工方案比選提供可視化展示。

4.6 工程量統(tǒng)計(jì)

建立的BIM模型能導(dǎo)入國內(nèi)的算量軟件，一鍵統(tǒng)計(jì)工程量，如混凝土工程量、鋼筋工程量，為工程價(jià)款結(jié)算、施工階段的物料安排提供依據(jù)。

5 BIM技術(shù)在運(yùn)營維護(hù)中的應(yīng)用

在運(yùn)維階段，利用設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工集成的全部BIM模型信息，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，工作人員可通過模型查詢管線的幾何參數(shù)、生產(chǎn)廠家、管理負(fù)責(zé)人以及保修聯(lián)系電話等相關(guān)信息，對(duì)于出現(xiàn)問題的構(gòu)件，及時(shí)進(jìn)行維修處理[3]。維護(hù)維修完成后將相關(guān)維修信息完善修改后，進(jìn)一步同步到BIM模型當(dāng)中，為后期運(yùn)維的管理數(shù)據(jù)提供參考依據(jù)，保障后期運(yùn)營的順利實(shí)施。

6 結(jié)語

目前北京、上海等各級(jí)地方政府相繼出臺(tái)了一些規(guī)范性文件來指導(dǎo)BIM技術(shù)的發(fā)展。將BIM技術(shù)應(yīng)用到綜合管廊全生命周期建設(shè)中，是步步緊扣的，從而有效控制項(xiàng)目的質(zhì)量、成本和工期，參與各方要積極協(xié)作配合，減少各階段不必要的重復(fù)建模工作，確實(shí)做到信息集成、共享和協(xié)同工作，為項(xiàng)目的全生命周期帶來最大效益。

[1] GB50838-2015.城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 李飛.BIM技術(shù)在地下綜合管廊施工階段的應(yīng)用[D].長春:長春工程學(xué)院,2016.

[3] 楊鈞.基于BIM項(xiàng)目管理在綜合管廊建設(shè)工程中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)(引文版),2016(5):23.

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.112