BIM在城市軌道交通工程中的應(yīng)用

張宇

ZHANG Yu

(中鐵三局集團(tuán)橋隧工程有限公司）

(China Railway Third Group Bridge and Tunnel Engineering Co.,Ltd.)

1 引言

BIM即建筑信息模型，通過(guò)采用三維數(shù)字模型對(duì)工程建設(shè)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的決策。近年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市軌道交通事業(yè)的快速發(fā)展，城市的地鐵建設(shè)也是突飛猛進(jìn)，城市軌道交通工程施工中涉及到的專業(yè)種類比較多，應(yīng)用傳統(tǒng)的管理方式就會(huì)相對(duì)比較困難，而且傳統(tǒng)的管理方式不能實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的指導(dǎo)。BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠在施工設(shè)計(jì)、建造和管理方面的應(yīng)用，在城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目中已經(jīng)被有效推廣，可以提高建筑工程的集成化程度，提升整個(gè)工程的質(zhì)量和效率，在當(dāng)前工程建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。

2 BIM技術(shù)的相關(guān)概念

BIM是建筑信息模型的簡(jiǎn)稱，主要是以三維技術(shù)模型為主，貫穿于建筑工程的整個(gè)施工中，能夠?qū)⒔ㄖO(shè)計(jì)、施工管理等相關(guān)環(huán)節(jié)有效聯(lián)系起來(lái)，對(duì)相關(guān)的建筑信息模型進(jìn)行模擬，能夠提高建筑工程的施工效率和質(zhì)量。BIM技術(shù)所具備的特點(diǎn):

①信息的集成，BIM技術(shù)通過(guò)收集各種數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的模擬，對(duì)于建筑物的空間幾何關(guān)系進(jìn)行模擬分析，能夠從中發(fā)現(xiàn)建筑物材料和構(gòu)件的物理特性和功能性質(zhì)，通過(guò)建立一個(gè)三維數(shù)據(jù)模型，能夠?qū)κ┕ぶ忻恳粋€(gè)階段的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提取，能夠保證實(shí)際工程施工的順利。

② 數(shù)據(jù)及時(shí)更新，BIM技術(shù)在工程數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)應(yīng)用中，能夠時(shí)刻保證數(shù)據(jù)信息的一致性，會(huì)自動(dòng)修改數(shù)據(jù)信息，能夠充分保證項(xiàng)目工作的連續(xù)性，在一定程度上也會(huì)節(jié)省人力和物力成本，有效提高工程效率；

③實(shí)現(xiàn)各個(gè)施工環(huán)節(jié)的協(xié)同，BIM技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)運(yùn)營(yíng)管理者之間的協(xié)同管理，能夠同時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，提高工作的質(zhì)量，加強(qiáng)各個(gè)部門之間的協(xié)調(diào)，也能夠檢測(cè)出施工中存在的各種問(wèn)題，提高部門之間的配合度。

3 BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了建筑行業(yè)信息的智能化發(fā)展，不僅擁有計(jì)算機(jī)的基本功能，而且將融合了計(jì)算機(jī)的各種功能，將該種技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中，推動(dòng)了建筑工程項(xiàng)目的快速發(fā)展，為建筑工程的發(fā)展提供了更多的服務(wù)。

4 BIM在軌道交通工程中的應(yīng)用

目前，BIM技術(shù)在軌道交通工程方面的應(yīng)用相對(duì)比較少。BIM在軌道交通工程應(yīng)用方面，主要針對(duì)的是地鐵周邊環(huán)境的可視化設(shè)計(jì)和對(duì)管線的檢測(cè)，隨著B(niǎo)IM技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)展，其在軌道交通工程設(shè)計(jì)、施工和管理方面將會(huì)發(fā)揮重要的作用，能夠充分發(fā)揮其技術(shù)特點(diǎn)，在三維模型建立、資源共享方面起到重要作用。

4.1 軌道交通工程的前期規(guī)劃

城市軌道交通工程的前期規(guī)劃中可以應(yīng)用到先進(jìn)的BIM技術(shù)，利用三維模型構(gòu)造出城市交通的主要框架，這個(gè)模型中主要涉及到地質(zhì)條件、管線地形和建筑物的構(gòu)件等部分，通過(guò)模型的建立，能夠從中獲得有關(guān)的數(shù)據(jù)信息，了解軌道交通工程的相關(guān)數(shù)據(jù)情況，能夠?yàn)閷?shí)際的施工提供相應(yīng)的信息支撐。在前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，通過(guò)建立三維立體模型，能夠從全局把握軌道周邊的環(huán)境情況，包括地形、道路以及管線等，能夠分析出建筑主體建造的位置，同時(shí)結(jié)合施工范圍的規(guī)劃和造型等，分析總體的布局情況。在實(shí)際的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，會(huì)建立多種設(shè)計(jì)方案，從中選擇出最佳的方案，建立的模型具有可視化的特點(diǎn)，各個(gè)施工單位之間可以針對(duì)模型進(jìn)行分析和交流，要使設(shè)計(jì)方案能夠發(fā)揮最大的作用。BIM技術(shù)是通過(guò)數(shù)字化的方式建立建筑模型，能夠?yàn)閷?shí)際的軌道工程施工提供很多的信息內(nèi)容，同時(shí)借助計(jì)算機(jī)的繪圖軟件，繪制出幾何圖形，建立一個(gè)三維立體模型。

4.2 方案的協(xié)同設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)的軌道交通圖紙的設(shè)計(jì)中，都是基于一種二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，而且設(shè)計(jì)相對(duì)比較分散，需要一定的時(shí)間協(xié)調(diào)，只是符合當(dāng)前的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀和設(shè)計(jì)習(xí)慣，而且在數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)信息共享方面還是會(huì)存在很多的沖突，不能進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。BIM技術(shù)中的協(xié)同設(shè)計(jì)是通過(guò)一種協(xié)同平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，可以將建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)備等各方面內(nèi)容綜合起來(lái)，綜合不同專業(yè)人員共同進(jìn)行討論，對(duì)建立的建筑模型進(jìn)行分析和修改，從中發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，而且修改之后的結(jié)果可以統(tǒng)一上傳到平臺(tái)上。很多的設(shè)計(jì)人員根據(jù)看到的模型進(jìn)行修改和評(píng)定，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員可以同時(shí)進(jìn)行對(duì)模型的分析和了解，做好對(duì)各種設(shè)計(jì)方案的選擇和，保證設(shè)計(jì)方案能夠達(dá)到更好的效果。城市軌道交通設(shè)備的施工涉及到的專業(yè)相對(duì)比較多，而且施工工期緊張，采用原始的二維施工圖紙進(jìn)行指導(dǎo)施工很容易受到設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)等影響，也會(huì)存在很多問(wèn)題，同時(shí)解決這些問(wèn)題也需要花費(fèi)很多的時(shí)間和精力，所以二維模型的建立和應(yīng)用存在很多的局限性，不能達(dá)到需要的效果。還有BIM技術(shù)在軌道交通圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，在碰撞檢測(cè)等方面的應(yīng)用前景也是十分廣泛的，三維模型的繪制過(guò)程十分重要，通過(guò)模型的繪制建立，可以保證工程施工的順利進(jìn)行。

4.3 軌道交通工程施工模擬

BIM技術(shù)在軌道交通工程施工中，可以導(dǎo)入模擬軟件，通過(guò)模型與計(jì)劃的相結(jié)合進(jìn)行模擬施工，利用施工進(jìn)度計(jì)劃和施工模型的相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)模擬的動(dòng)態(tài)化顯示，對(duì)于施工進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在實(shí)際模擬過(guò)程中，需要提前對(duì)模擬的日期和狀態(tài)以及進(jìn)度參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，對(duì)于從中選中的施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模擬，這樣可以直觀反映整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)，分析相關(guān)設(shè)備的安裝位置和安裝標(biāo)準(zhǔn)，分析施工中存在的各種問(wèn)題，能夠充分提升施工效率。利用BIM三維模型進(jìn)行仿真模擬，能夠?qū)φ赵O(shè)計(jì)方案中存在的一些不足，對(duì)于多套方案進(jìn)行模擬，做出對(duì)比，從中選出最優(yōu)的一套方案，實(shí)現(xiàn)施工方案的優(yōu)化，而且三維立體模擬，能夠?qū)崿F(xiàn)可視化，在實(shí)際施工過(guò)程中，可以降低施工的難度，保證工程施工的質(zhì)量和安全。BIM模型還可以制作VR演示文件，對(duì)施工人員進(jìn)行模擬培訓(xùn)，為工程施工安全順利提供可靠保障。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)建筑工程領(lǐng)域的不斷發(fā)展，BIM三維立體模型在建筑工程施工中被廣泛應(yīng)用，近年來(lái)，隨著軌道交通行業(yè)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)在軌道交通行業(yè)中開(kāi)始應(yīng)用，新技術(shù)的應(yīng)用，能夠更好促進(jìn)軌道交通工程的有序發(fā)展，提高工程施工的質(zhì)量和效率，同時(shí)需要不斷推進(jìn)BIM技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提升應(yīng)用能力。

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