BIM技術應用于地鐵站后工程施工及設備安裝

高曉剛+束長磊+甘泉+于夢麗

摘 要：深圳地鐵7號線7506標段常規設備安裝，主要施工范圍包括：黃木崗站、黃木崗～八卦嶺站區間、八卦嶺站、八卦嶺～紅嶺北站區間、紅嶺北～筍崗站區間、筍崗站、筍崗站～洪湖站區間、洪湖站、洪湖站～田貝站、田貝站、田貝站～太安站區間、太安站等六站六區間。車站總施工面積：82709m?，6站6區間總長6.1km。站后通風空調、給排水、動力照明等專業管線錯綜復雜，各專業碰撞點較多。為解決個專業管線碰撞問題，經探討研究，利用BIM三維繪圖技術將地鐵站后建筑、結構及各專業設備、管線根據空間相對位置繪制出來，再利用BIM碰撞檢測技術查找碰撞點，然后參照其他專業設備、管線空間位置，通過優化各專業設備、管線空間布置解決碰撞問題，根據優化后的模型指導現場施工，避免返工。保證了站后工程施工及設備安裝的質量，可為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：BIM技術；應用；地鐵站后；施工及設備安裝

一、工程概況

深圳地鐵7號線7506標段常規設備安裝，主要施工范圍包括：黃木崗站、黃木崗～八卦嶺站區間、八卦嶺站、八卦嶺～紅嶺北站區間、紅嶺北～筍崗站區間、筍崗站、筍崗站～洪湖站區間、洪湖站、洪湖站～田貝站、田貝站、田貝站～太安站區間、太安站等六站六區間。車站總施工面積：82709m?，6站6區間總長6.1km。黃木崗站：地下三層側式站臺結構，車站有效站臺中心里程為DK23+857.466。八卦嶺站：本站為地下2層10.4米島式站臺車站，有效站臺長136m，寬10m，車站總長度239m，標準段寬度（結構外緣）19.4m；車站總建筑面積14846.05m?。筍崗站：本站為地下三層同向側式站臺車站，有效站臺長140m，寬10.3m，車站總長度228.83m，車站總建筑面積14511.6m?。洪湖站：本站為地下3層側式疊線車站，車站總長度為168.5m，車站總建筑面積14695.9m2。田貝站：本站為地下三層雙柱三跨12m島式站臺車站，車站主體長度160m。車站總建筑面積12735.6m2，太安站：本站為5、7號線的換乘站，也是7號線的終點站。太安站為地下三層的11m雙島式站臺車站。車站總建筑面積13767m?。

根據以往地鐵站后設備管線安裝的經驗，地鐵站后設備管線安裝易發生個專業設備、管線碰撞問題，為保證地鐵站后設備、管線安裝質量、符合設計要求，深圳地鐵7號線7506標地鐵站后工程施工及設備安裝時采用BIM碰撞檢測技術查找碰撞點，優化碰撞點，指導現場施工。

二、BIM技術應用于地鐵站后工程施工及設備安裝

（一）BIM技術實施前準備

傳統二維綜合管線，管線交叉的地方僅通過管線標高變化關系，難以進行全面的觀察及分析，碰撞無法全面暴漏及避免[1]。BIM技術能全面、直觀的展示檢測出各碰撞點，且BIM技術應用及碰撞檢測簡單、易操作。因此經項目領導商議選用BIM技術應用于地鐵站后工程施工及設備安裝。

設置BIM實施小組：根據深圳地鐵7號線7506標站后施工內容設置BIM實施小組，由項目經理擔任組長，對整個BIM實施總體把控；總工擔任常務組長，負責監督、安排BIM進度實施。技術質量部各專業工程師分別負責對應專業的BIM模型繪圖實施。

（二）BIM技術過程

1、建立各專業BIM模型

首先利用BIM技術繪制三維模型圖：首先利用AECOsim Building Designer V8i （SELECTseries 5） 三維BIM軟件根據設計圖紙，由個專業工程師分別建立了地鐵站主體結構、建筑、通風空調、給排水、動力照明等專業三維BIM模型。各專業模型建立均需以一個空間坐標點（一般設為原點（0，0，0））為參照，建模不分先后順序。

各專業BIM綜合圖：模型建立完成后，建立一個空白圖作為各專業組圖空間；以各專業建模時參照的共同的空間坐標點為基準，把各專業模型參照進空白圖，完成各專業組圖。

建模的本身過程也是一次全面的“三維校審”過程，在此過程中可發現大量隱藏在設計中的問題，這在傳統的單專業校審過程中是很難發現的[2]。

2、碰撞檢測

根據各專業BIM綜合模型組圖，利用BIM碰撞檢測技術，進行各個專業兩兩相互碰撞檢測，專業內碰撞檢測，查找出碰撞點（專業間、專業內碰撞檢測不分先后順序）。將各專業間、專業內碰撞點導出EXCEL表格，作為碰撞匯總表。各專業間、專業內碰撞點應包括：（1）通過碰撞檢測查找到的硬性碰撞（管線、設備空間位置打架）；（2）通過碰撞檢測查找到的軟碰撞（管線、設備的法蘭、支吊架等無法安裝）；（3）保證個專業管線、設備安裝后與其他專業管線、設備間距符合設計要求。

3、碰撞點優化

優化依據：不改變原設計功能，避免大面積管線、設備空間位置更改，碰撞點優化采用“小讓大；無壓讓有壓；支管讓主管；便與調整；兼顧總體設備、管線”的原則

優化圖紙設計：在各專業施工前，以碰撞檢測查找出的碰撞點為依據，參照其他各專業設備、管線空間位置，合理調整設備、管線排布，避開碰撞。同時避免優化后的管線，與其他位置管線、設備產生新的碰撞點。

各碰撞點優化完成后，繪制碰撞優化模型，并出具碰撞點優化圖。監理例會上對各碰撞點的碰撞問題像監理、設計提出問題和相應點碰撞優化方案，征得設計同意。

結合碰撞優化圖，參照設計院碰撞優化方案，繪制BIM三維碰撞優化最總圖。并出具碰撞優化施工指導圖。

4、施工指導

在施工前根據碰撞優化施工指導圖對作業人員進行施工交底。參照設計圖紙及碰撞優化施工指導圖合理安排個專業管線施工順序、施工工期。并按各業設備、管線位置修正后的碰撞優化模型進行現場安裝。并使現場施工更清晰、明了化。減少施工額外的修正成本。

另外現場各專業設備、管線錯綜復雜位置，可出具三維施工指導圖，對現場施工進行施工指導。三維施工指導圖即“所見即所得”，可避免現場施工順序錯亂；管線、設備漏裝等問題。

5、BIM技術應用于地鐵站后施工及設備安裝成果驗收

根據站后各專業現場設備、管線安裝碰撞返工數據核對BIM技術實施效果，各專業現場設備、管線安裝一次返工率為0.2%，即一次安裝合格率為99.8%，驗收為優良。

三、結語

深圳地鐵7號線7506標項目經理部采用“BIM技術應用于地鐵站后工程施工及設備安裝”的方法，很好地解決了地鐵站后各專業設備、管線安裝碰撞、返工的問題。一次安裝質量優良，減少地鐵站后施工額外的修正成本，有效地提高了工程的施工質量。縮短建設工期，產生較好的社會經濟效益。

參考文獻：

[1]沈亮峰.基于BIM技術的三維管線綜合設計在地鐵車站中的應用[J].工業建筑，2013（6）.

[2]惠娟利.BIM在地鐵建設中的應用分析[J].山西建筑，2014（11）.

[3]馬洪娟，姚守儼，戈祥林，林忠和.BIM技術在南寧規劃展示館項目施工中應用體會[J].土木建筑工程信息技術，2011（04）.

作者簡介：高曉剛（1991-），河南平頂山人，畢業于華北水利水電大學，研究方向：熱能與動力工程。endprint