淺談BIM技術在地下綜合管廊全生命周期建設中的應用

方金強 馬慶華 陳愛萍

連云港職業技術學院

淺談BIM技術在地下綜合管廊全生命周期建設中的應用

方金強 馬慶華 陳愛萍

連云港職業技術學院

隨著城鎮化的快速推進，地下綜合管廊可以有效提高城市地下空間的利用率，避免管線改造維護中對城市道路的二次開挖等優點，但管廊的建設存在地下管線眾多，構造復雜，管線的位置信息隱蔽，管線的健康運行關鍵信息難以獲取，后期運維難度等問題。探討了利用BIM技術，助力綜合管廊全生命周期建設與管理，優化設計方案，從而達到提高施工效率和保證工程質量的目的，并有效促進地下管廊的應用與發展。

BIM技術；綜合管廊；信息集成

1 引言

地下綜合管廊作為現代化智慧城市建設的重要組成部分，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，實現工程管線的規范化和集約化管理[1]。管廊設有專門的吊裝口、檢修口、監測系統，是保障城市運行的重要基礎設施和關鍵“生命線”。通過建設綜合管廊能帶動經濟增長，提升就業率、緩解城市內澇，提高城市抗洪能力、減少道路開挖，提升管理水平[2]。

BIM技術以工程項目三維模型為基礎，從設計、施工到運維，集成了項目全生命周期的數據信息，BIM相關軟件有可視化、模擬性、優化性、協調性和可出圖性等五大優點，可以實現工程全生命期的信息共享，項目參與方能有效方便溝通，使得工程在其整個進程中顯著提高效率，大量減少風險，對項目的建造以及后期運營、維護管理均具有重要意義。國家及地方政府非常支持BIM技術的發展，近兩年，相繼出臺了BIM相關政策，明確提出大力推進BIM技術在房屋建筑工程、市政工程等項目建設中的應用。

地下綜合管廊設計標準高，工程量大，周期長。將BIM技術應用于綜合管廊項目全生命周期中，通過模型建立、方案模擬、虛擬建造以及深化設計、資源配置和進度優化等應用，能取得良好的經濟效益，能夠促進地下綜合管廊的發展。

2 BIM技術在綜合管廊規劃和方案設計中的應用

綜合管廊項目的建設規模、選址、建設和運行都需要滿足城市規劃、滿足宏觀區域要求，擬建的交通系統與市政管線要跟周邊區域系統對接。將已建好的市政管線以及周邊環境應用BIM技術建立三維模型，利用可視化、模擬性等特點，有利于涉及項目的多專業規劃協調，從而確定工程的基礎設施標高和走向等要素，優化項目的方案設計。

3 BIM技術在設計階段中的應用

地下綜合管廊設置了人員出入口、逃生口、進風口、排風口、吊裝口等露出地面的構筑物，利用BIM技術可以有效的分析各種情況，解決這些節點設計出現的復雜的問題；在管線布置設計中，通過信息模型的建立，進行虛擬仿真模擬，可以解決各種管線的綜合布置難題，同時做碰撞檢查，找出可能出現的管線沖突，馬上進行改進，減少甚至杜絕錯誤，保證設計圖紙的質量，得出最佳方案。

4 BIM技術施工階段中的應用

4.1 施工場地布置

借助BIM的可視性、動態性進行三維立體施工規劃，如利用廣聯達BIM5D、Revit和Navisworks的組合建模，能直觀形象的展現施工過程中的場地布置情況，還可動態監測，保證管廊工程施工過程的平穩，減少因場地布置不合理而造成的工期延誤和產生二次搬運費用等影響。

4.2 可視化交底

項目實施人員利用協同平臺移動端（如手機、平板電腦等），在復雜節點的施工之前，打開云端BIM輕量化三維真實數據模型，向技術人員進行復雜節點可視化交底，便于參與項目各方的溝通。

4.3 施工方案模擬

利用BIM技術來編制基坑開挖、管廊吊裝等專項施工方案，能直觀、立體地展示整體施工工序之間的銜接情況，并對施工班組進行可視化交底，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，對進度及時糾偏，及時采取控制措施，保證施工進度按期完成。

4.4 碰撞檢查

將全專業模型導入到Navisworks軟件進行碰撞檢查，檢查管廊與管線、管線與管線之間的碰撞情況，根據檢查結果，對管線進行設計調整與優化，避免返工浪費。

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，并驗證檢修空間以及人行道是否滿足運營階段的要求。還可以錄制漫游動畫，為施工方案比選提供可視化展示。

4.6 工程量統計

建立的BIM模型能導入國內的算量軟件，一鍵統計工程量，如混凝土工程量、鋼筋工程量，為工程價款結算、施工階段的物料安排提供依據。

5 BIM技術在運營維護中的應用

在運維階段，利用設計、生產、施工集成的全部BIM模型信息，結合物聯網技術，工作人員可通過模型查詢管線的幾何參數、生產廠家、管理負責人以及保修聯系電話等相關信息，對于出現問題的構件，及時進行維修處理[3]。維護維修完成后將相關維修信息完善修改后，進一步同步到BIM模型當中，為后期運維的管理數據提供參考依據，保障后期運營的順利實施。

6 結語

目前北京、上海等各級地方政府相繼出臺了一些規范性文件來指導BIM技術的發展。將BIM技術應用到綜合管廊全生命周期建設中，是步步緊扣的，從而有效控制項目的質量、成本和工期，參與各方要積極協作配合，減少各階段不必要的重復建模工作，確實做到信息集成、共享和協同工作，為項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規范[S].

[2] 李飛.BIM技術在地下綜合管廊施工階段的應用[D].長春:長春工程學院,2016.

[3] 楊鈞.基于BIM項目管理在綜合管廊建設工程中的應用[J].工程技術(引文版),2016(5):23.

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