BIM技術在深圳城市軌道交通14號線布吉站前期工程的應用及思考

蔡剛

深圳鐵路投資建設集團有限公司 廣東 深圳 518000

前言

近年來，我國經濟實力不斷增強，城市化進程不斷加快，大中城市交通擁堵問題也日趨嚴峻，并開始制約經濟發展。由于城市軌道交通具有節約土地、節約能源、運量大、安全快捷等特點，在城市建設中越來越受到青睞。城市軌道交通規劃建設一般都在大中型城市的建成區，周邊環境復雜，施工空間有限，施工周期長，建設難度高。城市軌道交通的前期工程對周邊影響大，不可控因素多，是整個建設過程的重點和難點，亟須采取新的技術提升質量和安全管理水平。

1 城市軌道交通前期工程概述

前期工程是城市軌道交通建設的重要組成部分，一般包括：建（構）筑物拆除和保護、交通導改、管線保護和遷改、臨電和臨水引入等工程或事務。其中交通導改和管線遷改一般都是重難點。為避免交通導改影響社會道路的交通秩序及發生交通事故，減小對社會車輛及行人的影響，需要合理進行施工任務劃分和安排施工車輛出入線路及時間。管線是一座城市的血管，管線遷改施工需要合理安排，避免影響城市居民的正常生活，更不能釀成隱患或事故。

城市軌道交通前期工程特點

（1）投資巨大。前期工程包括數十項工作內容，每項工作的費用少則數萬元多則數十億。綜合統計深圳市多條線路的投資情況，前期工程投資所占項目總投資的比重約為10%左右。

（2）專業眾多。前期工程情況復雜，涉及專業繁多。常見專業有：道路交通、房屋建筑、橋梁通道、河道湖泊、鐵路、高速公路、給水、雨污水、燃氣、熱力、電力、電信、有線電視、廣播、園林綠化等。

（3）工序交錯復雜。城市軌道交通建設往往工期要求嚴格，加之為減小對周邊環境的影響，施工窗口期短，前期工程中各項施工工序可能要求同時施工。同時，城市軌道交通建設一般施工場地狹小，多項施工工序在狹小的場地內同時開展，會造成場地內設備和人員混雜，施工工序互相影響的情況[1]。

2 BIM技術在布吉站前期工程中的實際應用

BIM技術具有可視化、協調性、模擬性、可出圖性等特點，與復雜的前期工程結合起來，能顯著提高工作效率。

（1）布吉站前期工程概況。布吉站是深圳市城市軌道交通14號線工程的第4個車站，為地下三層島式換乘車站，采用明挖法施工，長246.84m，標準段寬21.9m，深26.7m，其兩端均為盾構接收。該站位于原深圳市特區二線關咽喉地帶，地勢狹長，可用于交通疏解的臨時用地極少，且深圳市東西向各類管線的主干管都在此匯集，地下管群巨大且龐雜，是工程實施的重難點。

（2）可視化展示。首先，BIM技術人員根據設計院圖紙及現場實際情況進行布吉站周邊建構筑物、道路及綠化等現狀情況繪制場地和結構BIM模型，根據現狀管線分布情況繪制管線BIM模型。通過三維模型可以直觀展示布吉站的周邊情況，項目管理人員對整個施工區域有一個清晰的輪廓和概念，并對施工過程和施工目標有更明確的認識。

（3）碰撞檢查，減少返工。在確定方案過程中，較平面工作方法，在布吉站這一立體空間關系復雜項目中，三維模型更形象，更容易理解，提供了許多可供比選的創新方案，并最終選擇了綜合最優方案，提高了方案的可行性。同時，利用BIM軟件進行模型碰撞檢查，直觀解決空間關系沖突，優化工程設計，減少在施工階段可能存在的錯誤和返工。通過碰撞檢查，共發現5處不合理的地方，包括管線改遷與既有管線碰撞點、管線改遷與橋樁加固碰撞點、管線改遷與圍護結構碰撞點等。

（4）施工模擬。前期工程涉及專業眾多，施工工序繁雜，工作面狹小，各項工序施工交錯進行，導致現場施工管理可能混亂而沒有施工效率。通過BIM施工模擬，形成施工動畫，每一項工序都以動畫的形式展示，工人及現場管理人員能清晰明確施工任務和施工工序，有效提高施工組織效率。施工交底時，先讓工人觀看動畫，再進行說明。動畫展示直觀，形式活潑，工人容易理解，接受程度高，還能激發工人們的興趣，主動觀看和交流，大大提高了交底的效率。

3 BIM技術在城市軌道交通前期工程中的應用展望

（1）BIM5D技術應用。軌道交通前期工程專業繁多，施工材料、機械、工具也非常龐雜，尤其大型管線遷改施工，需要占用非常大的臨時用地，導致剩余作業空間非常小。而一般因工期和窗口期限制，要求多專業、多作業面同時施工。如果組織不合理，極易造成安全隱患，甚至市安全事故。通過BIM模型與工期安排結合后，計劃人員可快速準確地獲取工程基礎數據，合理調整施工組織，優化場地布置，合理安排工期，為施工企業制定精確人、機、材計劃提供有效支撐。另外，BIM模型與工程造價結合后，可通過BIM模型提取的精確的工程量，對工程預算進行控制。

（2）檔案資料管理。軌道交通前期工程需要對大量的檔案資料進行管理。包含勘察設計階段、材料進場階段、施工階段、驗收階段、竣工移交等階段的結構化數據及簽字蓋章后的掃描件；包括建設單位、設計單位、監理單位等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、供應商聯系人及聯系方式、施工責任單位、責任人聯系電話、維保手冊等信息。檔案資料與BIM模型關聯，并與前期工程進度同步，方便參建各方在施工過程中的資料查詢。且所有BIM模型、數據庫、資料庫等均在竣工完成后可提交給建設單位作為運維管理的基礎。

4 結束語

城市軌道交通建設前期工程規模大、專業眾多、工序復雜、不可控因素多，應用BIM技術進行協同設計和可視化交底，能夠顯著減少前期工程中的錯漏碰缺。未來應用BIM4D和BIM5D技術，能夠將信息資源與空間模型完全結合，形成完整的建筑信息模型，進一步提高工作效率和項目質量。