基于BIM技術的城市地下綜合管廊施工仿真技術應用

劉 彬 陳小亮

（1.浙江建設職業技術學院，浙江 杭州 311231）

（2.杭州市市政工程集團有限公司，浙江 杭州 310006）

0 引言

2015年，國務院辦公廳下發《關于推進城市地下綜合管廊建設的指導意見》，指出到2010年，要建成一批具有國際先進水平的地下綜合管廊并投入運營；2016年，李克強總理在政府工作報告中明確提出開工建設綜合管廊2000km 以上，打造智慧城市，改善人居環境。在國家一系列政策的大力推進下，城市地下綜合管廊建設已成為我國基礎設施建設的重要內容，進入跨越式發展的新階段，承載了提升城市基礎設施水平、促進地下空間綜合開發利用、增加公共產品有效投資的重任[1]。

1 BIM 技術在城市地下綜合管廊施工中應用的必要性

隨著城市建設步伐的加快，地下管網結構老化、管理方式陳舊、建設規模不足等問題突出。管線泄漏爆炸、路面塌陷、道路開挖引發安全事故等相繼發生，嚴重影響了人民群眾生命財產安全、城市市容及正常的運行秩序。地下綜合管廊在設計建造時，可根據城市發展規劃，預留50～100年的發展擴容空間，告別了路面反復開挖的時代。地下綜合管廊的建設，對優化城市環境，提高城市基礎設施現代化水平，提高城市生活質量，確保道路交通工程功能的充分發揮，實現管線安全使用、方便檢修、延長使用壽命等，將起到良好的示范和推動作用[2]。

城市地下綜合管廊的建設，由于其工程環境復雜、管線高度集中且種類繁多、附屬設施龐大、管線出口及交叉口異形結構復雜[3]等特點，給施工帶來了極大的不便。因此，迫切需要有一個科學高效的安全集成施工方法對工程項目實行系統的、全面的、現代化的施工，BIM 技術作為一種新型技術，可以在城市地下綜合管廊的施工中發揮極大的優勢。

2 工程應用

2.1 項目簡介

艮山路提升改造暨地下綜合管廊工程位于杭州市“兩繞四縱五橫”路網中的第三橫——天目山路-環城北路-艮山路快速路。本工程是杭州自2016年4月入選國家地下綜合管廊試點城市以來第一條開工建設的地下綜合管廊工程，同時也是浙江省內第一條運用BIM 技術的管廊工程，得到了杭州市政府和領導的高度重視和肯定。項目工程西起錢潮路東側，東至東湖立交以東近聚首路，全長7.86 公里。

2.2 應用要點

2.2.1 高效協同

管廊施工與道路、橋梁同步實施，施工穿越河流和現狀道路較多，施工方法各異，協調管理難度大。運用Revit 軟件建立模擬結構主體、施工周圍環境以及各類管線的綜合模型，將建造前已有的各類城市市政管線（包括雨水、污水、給水、電力 、通信、燃氣及路燈電纜等）建入模型，根據入廊管線確定管廊路徑，對城市管線、地下空間、軌道交通等進行合理避讓。BIM 模型提供了協同合作的平臺，使建筑、結構、巖土、水、暖、電等各個專業之間信息高效傳遞，打破了設計、施工、運營維護之間的壁壘。

圖1 管廊細節模型

2.2.2 施工模擬

城市地下綜合管廊的建造大多為地下作業，且所處地段多為交通要道，市政設施復雜，工期要求高，施工難度大，選擇合理、便捷的施工方案和有效的施工進度控制，是管廊施工的重點。對于特殊部位或特殊構件的施工，可以用Navisworks軟件進行多種施工方案的模擬，通過動態的施工過程模擬，比較多種方案的可實現性，為施工方案的選擇提供依據。本項目重點對圍護結構進行了施工模擬和進度控制，對圍護樁的施工順序和支撐體系進行了優化。

圖2 圍護結構

2.2.3 可視化交底

運用Revit 軟件的三維可視化技術，將工程中的復雜節點、施工重難點用三維模型模擬出來，增強施工人員對施工內容、細節的理解。在現場對項目構件添加標簽，與Revit 模型相關聯，給每個構件賦與編號和二維碼，通過二維碼將模型、圖紙相關數據、工程量、相關變更進行整合，簡化施工人員查閱圖紙的過程。運用漫游功能，以模擬巡視檢查的形式，對工程進行監控管理，并將問題通過二維碼表單的形式錄入BIM 模型，便于信息的有效傳遞。

圖3 施工節點可視化交底

2.3 應用效果

該項目用BIM 技術建立了協同合作的平臺，打破了各專業、各環節的溝通障礙，使城市地下綜合管廊的施工變更大幅度降低。通過對施工過程的仿真模擬，制定出最優的施工方案和施工進度計劃，降低了施工難度，提高了施工的質量和效率。運用BIM 技術的三維可視化，增強施工人員對施工節點和做法的理解，避免了返工對工程進度的不利影響。運用二維碼和BIM 模型相結合的形式，將所有信息資源進行整合，簡化了施工人員查閱圖紙的過程，大大提高了信息的有效傳遞。

3 結語

本文介紹了BIM 技術在城市地下綜合管廊施工中應用的必要性，通過具體的工程實例，對BIM 技術在綜合管廊施工中應用的要點進行了分析和應用研究，解決了傳統管廊施工的若干問題。

本文的應用研究將對城市地下綜合管廊的施工提供技術支持，以便用BIM 技術來解決地下綜合管廊施工中存在的問題，實現地下綜合管廊的安全、高效、經濟施工。目前，BIM 技術在城市地下綜合管廊施工中的應用體系還不夠成熟，隨著綜合管廊的加速建設和BIM 技術的不斷完善，必將推動BIM 技術應用的重大變革。