BIM技術(shù)在城市綜合管廊建設(shè)中的應(yīng)用探討

李婧琳

摘 要：伴隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)進程加快，我國不斷出臺城市地下綜合管廊建設(shè)相關(guān)政策，BIM技術(shù)作為1項新的信息技術(shù)，融入城市地下綜合管廊建設(shè)中，助力解決其建設(shè)過程中的系列問題。論文結(jié)合實例探討B(tài)IM技術(shù)在綜合管廊建設(shè)中的應(yīng)用以及存在的問題和解決思路，可供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；綜合管廊；三維仿真模擬；4D；解決思路

引言

城市地下綜合管廊是地下城市管道綜合走廊，目前在我國建設(shè)中受到諸多因素制約。近年來，BIM技術(shù)的誕生給工程界帶來了全新活力與轉(zhuǎn)型升級，不斷解決了工程領(lǐng)域系列問題，城市地下綜合管廊建設(shè)也深受其益。但現(xiàn)階段，將BIM技術(shù)融入城市地下綜合管廊建設(shè)之中的項目并不多。鑒于此，筆者以自身所參與的城市地下綜合管廊項目來探討B(tài)IM技術(shù)在其建設(shè)中的應(yīng)用。

1我國綜合管廊建設(shè)中存在的主要問題及BIM技術(shù)的融入

1.1當(dāng)前國內(nèi)綜合管廊建設(shè)中存在的主要問題

我國城市地下綜合管廊建設(shè)起步較晚，近些年，我國許多城市開始了綜合管廊的建設(shè)，但在建設(shè)過程中存在諸多問題，影響著綜合管廊在我國建設(shè)中的發(fā)展，究其原因主要有以下幾點：

1）建設(shè)規(guī)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(shù)規(guī)范》中可知，本規(guī)范對綜合管廊之中的纜線管廊相關(guān)要求及規(guī)定涉足較少，對于盾構(gòu)方式的圓形斷面施工工法沒有明確規(guī)定，因此，該版規(guī)范在施工工法上還存在欠缺。由于綜合管廊建設(shè)規(guī)范與標準的不完善和欠缺，使得在建設(shè)過程中相關(guān)法律法規(guī)不完善，致使各參建相關(guān)方職責(zé)不明確，這在客觀上直接導(dǎo)致綜合管廊在我國建設(shè)中短時間內(nèi)不能快速發(fā)展。

2）特有國情影響綜合管廊建設(shè)發(fā)展

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

3）缺乏投資

任何1項工程都需要資金的投入，雖然我國不斷有綜合管廊建設(shè)相關(guān)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(shè)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(fēng)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(shè)發(fā)展。

1.2應(yīng)用BIM技術(shù)助力綜合管廊建設(shè)

BIM技術(shù)作為1項新的信息技術(shù)，目前在工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計、建造和運營等各個階段已深入得到應(yīng)用，將BIM技術(shù)融入城市地下綜合管廊建設(shè)之中，在一定程度上可規(guī)避因相關(guān)技術(shù)規(guī)范的不完善和缺乏而導(dǎo)致的系列施工工藝問題，減少因傳統(tǒng)管理體制的不完善而造成的施工建設(shè)進度受阻，且資金投資風(fēng)險得以可控，成本得以節(jié)約，效率得以提高。因此，引入BIM技術(shù)來彌補我國在城市地下綜合管廊中的短板，促使其快速健康發(fā)展。

2BIM技術(shù)在城市地下綜合管廊建設(shè)中的應(yīng)用

2.1工程實例

某國際城地下（綜合管廊與主車道）及地面綜合工程，車道及綜合管廊采用地下兩層箱式結(jié)構(gòu)，車道將2個在建的地塊及規(guī)劃的5個地塊全部串聯(lián)，車道主線段總長450m（含2個地面敞口段），匝道A總長（含地面敞口段）120m，匝道B總長（含地面敞口段）160m，結(jié)構(gòu)總寬18.8m。綜管廊位于車道上層，不設(shè)分支，綜合管廊總長362m，結(jié)構(gòu)總寬9.4m。

2.2工程重難點分析

該工程采用明挖現(xiàn)澆法，屬于EPC總承包模式，管理協(xié)調(diào)內(nèi)容較多，且施工地點位于萬邦國際與蘭池大廈之間，施工現(xiàn)場狹窄，再加之城市綜合管廊工程建設(shè)在城市道路之下，結(jié)構(gòu)靈活多變，而且又集中了多種市政管線，空間關(guān)系復(fù)雜。

2.3重難點工程中BIM應(yīng)用及成果

1）三維可視化

同構(gòu)件之間形成互動性和反饋性的可視，本工程設(shè)計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化中進行。通過模型直觀表現(xiàn)，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖紙存在的問題，及時與設(shè)計院溝通，保證了施工工藝的準確性。

2）三維技術(shù)交底

借助BIM模型，進行三維可視化與三維動畫技術(shù)交底，將重難點施工節(jié)點構(gòu)造做法和施工工藝直觀展現(xiàn)出來，使得施工作業(yè)人員易懂，在施工前就充分了解施工內(nèi)容和順序，便于高效施工。

3）部分工程量的統(tǒng)計

基于Revit2017與isBIM2017對此工程梁、板、柱、墻等構(gòu)件混凝土工程量的統(tǒng)計，生成的二維碼關(guān)聯(lián)信息快速地傳遞給工程使用者，提高了施工效率。

4）動畫漫游

借助NavisworksSimulate2017的動畫漫游，進行主體結(jié)構(gòu)凈高和凈空的檢查。對預(yù)留洞口位置檢查。對經(jīng)與設(shè)計院相關(guān)人員溝通，對不合理的洞口位置做出調(diào)整，提前發(fā)現(xiàn)和規(guī)避設(shè)計中存在的缺陷。

5）施工進度與施工工序模擬

基于BIM模型的4D施工進度模擬，精確掌握施工進度，提前模擬工程施工作業(yè)的施工工藝與施工工序，對部分工序進行優(yōu)化調(diào)整，優(yōu)化施工資源，項目管理方可直觀地了解整個施工安裝環(huán)節(jié)的時間節(jié)點和安裝工序。

6）施工方案優(yōu)化模擬

綜合管廊起點出入口匝道A與主車道外墻的連接部位、主車道預(yù)留通道口處綜合管廊眾多預(yù)留管道口標高參差不齊，以及主車道拐彎段主體設(shè)計變更順接困難，此幾處部位存在一定的施工難度，就此基于BIM模型的施工方案優(yōu)化調(diào)整，直觀研討和推敲施工方案的可行性，從而制定出科學(xué)有效的施工解決方案，從而可事前發(fā)現(xiàn)問題，事中避免返工、窩工和延誤工期。

3BIM技術(shù)在該工程應(yīng)用中存在的問題及解決思路

BIM技術(shù)助力本項目解決了上述系列問題和協(xié)助協(xié)調(diào)管理，但在應(yīng)用中還存在一系列問題。

3.1存在的問題

1）對綜合管廊認識不足，目標不明確

本項目屬國家重點推行工程，且又是EPC總承包管理模式，建設(shè)周期長，占地面積大，與各參建方協(xié)調(diào)管理內(nèi)容多，在建設(shè)初期沒有對該項目做出客觀正確的評價，未能及時捕捉和確立BIM技術(shù)在該項目中的實際應(yīng)用目標。

2）對BIM認識不足，未完全實現(xiàn)協(xié)同管理

BIM不是模型，也不是簡單的虛擬化可視，而是運用信息化的方式進行系列建設(shè)活動。對BIM的認識不足，導(dǎo)致BIM在本項目中的應(yīng)用能力有所欠缺，項目人員更偏向于傳統(tǒng)的工作管理體制，不善于應(yīng)用BIM進行本項目的協(xié)同管理。

3）BIM人才不足

綜合管廊建設(shè)涉及多個專業(yè)，結(jié)構(gòu)本身靈活多變，再加之管線排布錯綜復(fù)雜，本項目沒有機電專業(yè)方面的BIM人才，從而使得BIM應(yīng)用多為結(jié)構(gòu)與建筑方面，解決了本工程結(jié)構(gòu)與建筑方面等重難點問題。

4）數(shù)據(jù)整合丟失

目前，各BIM軟件應(yīng)用開發(fā)商很多，多數(shù)BIM應(yīng)用企業(yè)也擁有自己的軟件二次開發(fā)團隊，在使用到某些軟件進行數(shù)據(jù)交換與整合時，雖有IFC這樣的一些數(shù)據(jù)交換標準，但仍存在缺陷，例如部分模型圖元丟失，構(gòu)件材質(zhì)丟失和曲面變折面等。

3.2解決思路

1）對項目進行分析以明確目標

涉及到BIM技術(shù)應(yīng)用的項目，應(yīng)當(dāng)在項目建設(shè)初期就開展客觀綜合評價與分析工作，以書面形式確立BIM應(yīng)用指南，制定BIM執(zhí)行計劃與實施方案，將工作分配至各部門具體負責(zé)人員。

2）向企業(yè)員工普及BIM

對本企業(yè)或同行企業(yè)已成功應(yīng)用BIM的這類項目，定期組織員工分批進行交流學(xué)習(xí)，通過直觀親身體驗，逐步全面正確認識BIM和城市地下綜合管廊，包括其基本概念、相關(guān)管理體制及其運作模式等，事后及時跟蹤調(diào)查交流學(xué)習(xí)效果及存在問題，以便下次有針對性地作出調(diào)整。

結(jié)語

BIM技術(shù)與城市地下綜合管廊建設(shè)的融合，主要解決了本項目在拐彎段主車道設(shè)計變更順接、眾多預(yù)留管道口標高參差不齊等難題，但二者皆在我國剛起步，仍處于探索與研究階段，有諸多因素影響著二者融合的發(fā)展，本文對此提出了幾點主要的解決方法與建議，供相關(guān)從業(yè)者參考與采納，希望借此推動BIM技術(shù)在施工企業(yè)乃至全國健康快速的發(fā)展

參考文獻

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（作者單位：武漢科技大學(xué)城市學(xué)院）