城市軌道交通施工階段BIM應用初探

徐菁

摘 要：通過對國內外城市軌道交通建設過程BIM技術應用情況的廣泛調研，綜合分析了目前BIM技術在城市軌道交通施工階段應用中存在的問題，統(tǒng)計梳理出施工BIM應用點，然后結合實踐經驗給出相應的應用建議，其理論、方法、思路和對策建議可供同類工程借鑒。

關鍵詞：城市軌道交通 施工階段 BIM 應用建議

中圖分類號：D035 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（c）-0048-02

近年來，隨著我國現(xiàn)代化進程的加快，我國城市軌道交通建設尤其是城市地鐵進入了大發(fā)展時期。截至2016年末，全國地鐵運營里程達到3172km，累計在建項目超過4000km，預計2017新增里程1232km[1]。然而，地鐵建設卻一直面臨著建設環(huán)境復雜、管理手段傳統(tǒng)、信息碎片化嚴重等一系列的“瓶頸”。為了突破建設中的瓶頸問題，我國各施工企業(yè)大膽創(chuàng)新，在城市軌道建設中綜合運用BIM及信息化技術，逐步提高數(shù)字化管控水平，為施工安全、質量等提供技術保障。

1 國內外現(xiàn)狀

目前，世界上已有40多個國家和地區(qū)的127座城市建造了地鐵[2]。在歐美發(fā)達國家數(shù)字化、信息化技術正逐步應用于軌道交通行業(yè)的3D設計、模擬分析、施工管理、運維信息管理等方面。英國在Crossrail項目中初步實現(xiàn)協(xié)同設計，大幅減少了設計階段的差錯漏碰，還準備在其運維階段利用增強現(xiàn)實（AR）技術。美國洛杉磯地鐵延長線工程采用DB交付模式，要求以數(shù)字化、信息化為核心規(guī)劃管理整個建造過程。加拿大多倫多地鐵擴建工程中采用了3D協(xié)同設計，取得了很好的應用效果。此外，法國、德國、荷蘭等的城市軌道交通項目也廣泛應用數(shù)字化、信息化技術進行規(guī)劃、設計、建造與運維的全生命周期管理。

我國地鐵建設事業(yè)與其他發(fā)達國家相比，起步較晚[3]。隨著我國數(shù)字化、信息化理念的逐步深入，部分城市軌道交通項目開始探索全生命周期的BIM技術應用。北京市在2012年的10號線二期項目中，在管線綜合出圖、碰撞檢查、工程量統(tǒng)計、施工模擬、信息管理等方面開展數(shù)字化、信息化應用。上海市從2011年開始，在12號線、13號線、17號線等項目上運用數(shù)字化信息化手段輔助項目的設計和施工，并開發(fā)了基于BIM的施工管理系統(tǒng)。

綜上，目前大多數(shù)城市軌道交通建設數(shù)字化、信息化大多傾向于視覺效果展示，可實施性不強，應用點相互割裂而非有機關聯(lián)，未形成行業(yè)統(tǒng)一標準，各參建方信息難以做到無損傳遞。

2 應用目的

按照建設單位“規(guī)范、標準、精細、信息”的要求，通過BIM技術的應用，充分發(fā)揮BIM技術的優(yōu)勢，實現(xiàn)項目整體提質增效。具體目標包括以下幾個方面。

（1）充分發(fā)揮BIM技術優(yōu)勢，為近接關系分析、設計方案優(yōu)化、物資儲備及加工、施工方案優(yōu)化提供決策依據(jù)。

（2）實現(xiàn)工程信息的同步與共享，從資源管理、安全管理、質量控制、進度控制、驗收整改、檔案資料歸集等具體工作落實施工階段的應用。

（3）有針對性的開展BIM重難點技術及與其他高新技術項結合的科研攻關，深度挖掘BIM技術在項目建設過程的應用價值。

（4）實現(xiàn)設備與材料的構件集、工程模型、設備交付模型與模型所關聯(lián)的信息與資料等一體化、數(shù)字化移交。

3 施工BIM應用建議

（1）深化設計。在充分考慮施工現(xiàn)場、設備機具等條件下，基于設計BIM模型開展各專業(yè)間的碰撞檢驗、標高核查、結構邏輯性檢查等設計復核工作，形成深化設計報告提出相應優(yōu)化建議，為施工優(yōu)化和設計變更提供依據(jù)，見圖1。

（2）三維技術交底。借助工藝工法輔助APP、模擬視頻等施工BIM可視化手段實現(xiàn)施工現(xiàn)場的安全技術交底，使施工人員高效、系統(tǒng)、直觀地理解土建、機電、供電、弱電等專業(yè)施工要點及風險控制點，見圖2。

（3）安全質量管理。施工安全、質量管理應從施工方案模擬、關鍵工序模擬、現(xiàn)場安全質量技術交底、進出人員管理等方面實現(xiàn)其目標，相較于傳統(tǒng)安全、質量管理模式，利用BIM技術進行安全、質量管理可達到降低安全風險、保證施工質量的目的，見圖3。

（4）進度管理。進度管理在BIM運用中主要采取工程進度模擬、施工組織設計可視化、進度風險管理等手段進行管理。基于BIM管理平臺對施工進度進行管控，包括計劃管理、派工單管理、進度管理、關鍵節(jié)點預警、進度分析統(tǒng)計等，通過形象化手段提升進度管理水平?？蛇_到節(jié)約工期、施工組織流水合理化、避免搶工期導致成本提升的目的，見圖4。

（5）設備管理。結合設備數(shù)據(jù)采集、利用專業(yè)管理平臺對施工過程中的重大設備（如盾構機等、雙輪銑、模板臺車）進行實時監(jiān)測和集中管理，及時了解設備狀態(tài)，保障重大施工設備的使用安全，提升設備利用率和工程質量及施工效率。

（6）資料管理。對工程建設全過程的結構化數(shù)據(jù)及簽字蓋章后的掃描件進行管理，包括參建各方出具的各類資料及設備和材料生產廠商信息、價格信息、網站鏈接、供應商聯(lián)系人及聯(lián)系方式、施工責任單位、責任人聯(lián)系電話、維保手冊等信息等。資料與BIM模型關聯(lián)，并與工程實體進度同步，方便參建各方在施工過程中的資料查詢。

（7）竣工驗交。工程竣工后，利用航拍、三維激光掃描等BIM技術實現(xiàn)竣工模型的完善、審核、歸檔，將涉及項目的所有甲、乙供設備、材料的3D模型進行分類整理，形成模型庫并歸檔。利用BIM平臺的數(shù)據(jù)管理功能，將所有竣工資料與BIM模型關聯(lián)管理，確保竣工資料與實際情況相吻合，可提供報表輸出、資產移交清單打印等功能。為數(shù)字化運維提供基礎數(shù)據(jù)與技術保障。

4 結語

通過將BIM技術應用于城市軌道交通施工階段，使施工建設由傳統(tǒng)的二維向多維轉變，實現(xiàn)了信息在各參建方、各階段的無縫銜接，實現(xiàn)了虛擬技術與現(xiàn)實施工的有效融合。通過BIM技術的應用，可為后期數(shù)字化運營提供數(shù)據(jù)基礎，可從數(shù)字化、信息化和可視化等層面為工程的安全、質量、環(huán)境、工期、投資等目標的實現(xiàn)提供有效的技術保障。

參考文獻

[1] 曾莎潔，陸鑫，俞軍燕，等.城市軌道交通BIM發(fā)展現(xiàn)狀[J].城軌交通，2017（1）：50-51.

[2] Dodge Data，Analytics.中國BIM應用價值研究報告[R].2016.

[3] 中國城市軌道交通協(xié)會.城市軌道交通2015年度統(tǒng)計和分析報告[R].2015.endprint