基于BIM的城市綜合管廊建設分析

文/張賀然 大連市市政設計研究院有限責任公司 遼寧大連 116000

城市綜合管廊項目工程具有地下施工作業的特點，因此對施工安全與質量的標準要求高，作業施工周期長范圍廣，專業性強，施工成本高難度大，容易與市政管網工程發生干擾沖突，應結合工程具體情況，做好地質勘查和施工條件分析，使用BIM信息化模型技術，實現城市綜合管廊的立體模擬設計，提升施工質量與效率。

1、我國現階段城市綜合管廊工程的情況及不足

1.1 建設規范和標準不完善及欠缺

從我國2015版《城市綜合管廊工程技術規范》中可知，本規范對綜合管廊之中的纜線管廊相關要求及規定涉足較少，對于盾構方式的圓形斷面施工工法沒有明確規定，因此，該版規范在施工工法上還存在欠缺。由于綜合管廊建設規范與標準的不完善和欠缺，使得在建設過程中相關法律法規不完善，致使各參建相關方職責不明確，這在客觀上直接導致綜合管廊在我國建設中短時間內不能快速發展。

1.2 特有國情影響

綜合管廊建設發展世界其他各國城市地下綜合管廊建設起步較早，我國國情有別于他國，管理體制與城市規劃等也不同于他國，不可一味照搬國外先進技術與成功案例，再加之我國許多城市對該部分沒有進行科學的規劃，自身傳統管理體制也相對不完善，使得綜合管廊建設在我國發展緩慢。

1.3 缺乏投資

任何一項工程都需要資金的投入，雖然我國不斷有綜合管廊建設相關政策出臺，但在資金支持上還有所欠缺。綜合管廊是我國近年來重點推行的新型建設工程，還未大范圍普及，各投資方對其認識還不夠，在投資之前都謹慎考慮自身抗風險能力，但由于缺乏國家政策上的支持，投資方自然興致不高，這也直接阻礙城市地下綜合管廊在我國的建設發展。

1.4 設計、施工難度大

造成城市地下綜合管廊設計、施工難度大的因素除了地質條件的復雜之外，還有管廊本身的因素。為了滿足城市發展的需要，必須在管廊內納入盡可能多的管線，但管廊內部空間有限，所以就需要設計師從多方面充分考慮，既要保證滿足城市的發展需要，也要保障管廊能夠安全運行。施工時，需要對大口徑管線進行吊裝，既要避免管線碰撞造成損壞，也要保證準確地安放到正確的位置。再者，對于部分重力管線，需要設置一定的坡度，對設計者和施工者而言，這都是一種考驗。

2、基于BIM的綜合管廊建設

2.1 設計階段應用

2.1.1 管線碰撞檢查

綜合管廊內部管線眾多，特別是管線分支口、四通節點等位置，管線穿插頻繁，調整管線標高時經常出現連鎖反應，解決一處沖突的同時可能又產生了新的沖突。管線交叉碰撞檢查是綜合管廊設計的工作重點，通過BIM建模不僅能直觀反映管線的最終狀態，還能通過施工模擬，在空間上、時間上分階段檢查不同管線、不同工序的相互碰撞。通過三維的模型，能直觀的發現隱蔽的矛盾，進一步優化設計。

2.1.2 設計協同

綜合管廊設計是一項系統工程，需要多個專業設計人員的緊密配合，其中某一個設計條件的變更，都可能引起該專業及其它多個專業一系列連鎖調整。

BIM技術結合了最新的信息技術的發展成果，為設計管理提供了一個協同共享的平臺，各專業設計人員在一個平臺里修改瀏覽。由于平臺的唯一性，可以做到信息的準確、及時，提高了設計效率。

2.1.3 可視化匯報和交底

在進行方案匯報或圖紙交底時，與會者往往難以迅速地從平面設計圖紙中理解設計意圖，當我們利用BIM技術，通過綜合3D模型及虛擬漫游，可以直觀形象的反映設計意圖。可以對管廊復雜節點進行任意角度剖切，展示隱蔽區域的空間構造和管線分布;可以采用第三人行走模式，進行工作人員日常巡檢模擬、人員逃生、緊急疏散模擬;以及施工階段的工序模擬。

2.2 施工階段應用

2.2.1 可視化施工模擬

運用BIM技術進行施工模擬，建立包含時間信息、空間信息、成本控制在內的SD數字模型，直觀反映整個施工過程。對管道和支架的安裝、運輸、時序都可以進行模擬，提前發現施工組織方案中存在的問題，使參建各方能協同作戰，實現了施工精細化管理，全過程可控制、可預測。

2.2.2 制定施工計劃

利用項目管理工具軟件(Microsoft Project)編制施工進度計劃時，可以將BIM模型與進度計劃相關聯，模擬整個施工過程，進行動態分析，優化施工進度。

通過給構件增加完成日期參數，可以顯示任意時間段的工程量。與造價結合，還可以統計己完成的工程造價。

2.2.3 施工管理可視化

應用BIM信息化模型技術，能夠將城市綜合管廊的數據信息錄入軟件系統，自動生成可視化三維立體模型，便于管理者對工程安全、施工監督、施工質量加強監督。

2.3 通過互聯網運行維護，完善BIM信息化模型數據庫

BIM信息化模型技術可以與GIS技術結合使用，其在城市綜合管網中的應用，能夠起到對城市綜合管廊項目的智能化、實時化跟蹤與管理，為有關部門提供動態的、最新的數據信息。借助互聯網運行維護，BIM信息化模型技術能夠將監測結果、檢測信息及時上傳到系統數據庫中存儲、備份，確保可視、可查、定位、實時地反饋城市綜合管廊施工中的情況與問題，構建三維、動態的數字信息系統，為城市綜合管廊的有序施工提供幫助與支持。

結語：

綜上所述，城市綜合管廊工程項目中BIM信息化模型技術的科學使用，能夠避免和防范施工質量問題，加強對施工環節、施工技術的監督，協調各施工部門之間的關系及利益。作為國家有關部門應繼續制定和完善關于BIM信息化模型技術應用的政策規定，利用精細化、過程化、信息化的技術管理優勢，確保城市綜合管廊施工水平，為城市現代化建設、可持續發展做出貢獻。