BIM技術在江南中心綠道武九線綜合管廊工程中的應用研究

王軼駿 方曉亮 張斌

摘? 要：隨著城市建設的現代化和智慧化發展，越來越多的地下空間工程都會運用BIM技術。綜合管廊作為現代智慧城市的重要組成部分和基礎設施，可通過BIM技術的應用，解決傳統建設中常見的管線及結構碰撞問題，并協助施工和后期運維管理。研究表明，BIM技術在管廊項目的設計、施工、運維全生命周期中均發揮重要的作用。

關鍵詞：武九線;綜合管廊;BIM

中圖分類號：TU990.3??? 文獻標識碼：A??? 文章編號：2096-6903（2021）04-0000-00

0 概述

江南中心綠道武九線綜合管廊工程屬于武漢長江主軸的重要組成部分，項目橫跨武漢市武昌區、青山區、洪山區;其主線管廊全長13.25公里、支線管廊全長2.98公里，同時含有540米建設十路道排工程，管廊主體斷面以三艙為主，局部為二艙和四艙，建成后將容納給水、電力、通信、熱力等管線，地上同步建設綠道景觀，打造沿長江主軸濱江核心區的生態文化長廊。項目施工存在的重難點：施工工期緊迫、施工場地狹小、地下管線復雜、與既有道路地鐵橋梁交叉節點眾多、管廊結構交叉口施工復雜、部分施工工藝復雜（如大斷面矩形頂管）等。業主在項目初期經過調研決定通過全生命周期應用BIM技術來解決這些困難問題，達到提升項目質量的效果。武九線管廊示意圖1所示。

BIM技術是以建設項目自身相關的各項信息數據作為基礎建立的建筑模型，不僅能從空間上全面的展示項目本身，還可以在模型中添加設計信息、施工信息、管理信息、質量及安全信息等各種過程信息。同時使用BIM管理平臺，結合GIS、物聯網等各種應用還能在項目建設的其他領域進行相應的應用拓展。BIM技術本身具有可模擬、可視化、可出圖、可協調等特點，將BIM技術應用于綜合管廊項目中可大大提高管廊的建設質量。綜合管廊中最基礎的服務對象就是管廊中的各類專業管線，在管廊的建造過程中如何將這些紛繁復雜的管線，根據不同權屬單位的要求納入到管廊內部的有限空間中，是設計與施工企業遇到的難點，往往容易出現各種錯漏碰缺，而通過BIM技術的應用可以有效的解決這些問題，同時BIM還可以應用到管廊的運維養護等方面。

本文將以江南中心綠道武九線綜合管廊工程的BIM應用為基礎，探討BIM技術在管廊的設計、施工和運維階段的應用，以期為BIM技術在類似綜合管廊工程的應用提供借鑒。

1 項目BIM策劃

本項目在前期組織了BIM工作專班，并建立了BIM工作機制及配套制度。積極開展《基于BIM的施工信息化技術研究》課題研究，為將BIM技術應用創建工作落到實處，項目組根據目標、指標分解情況，制定了《BIM建模標準》、《科技創新與應用管理辦法》、《BIM技術應用管理制度》、《BIM平臺管理制度》等制度，并通過修編整合成冊后，以PPT、交底、宣傳欄等多種形式向參建各方宣傳BIM技術應用具體施行方式和應用理念。在項目招投標過程中就對項目的BIM設計范圍和交付成果等做了詳細要求，并在項目階段性驗收環節要求專門對BIM成果組織評審驗收。BIM標準及管理制度圖2所示。

2 設計階段BIM應用

項目采用Autodesk公司的Revit軟件做為基礎建模平臺，對管廊節點進行全專業建模。在方案階段針對穿越地鐵5號線、長江隧道及和平大道高架的重要節點進行方案對比，分析空間位置關系，選擇最優施工工序。并使用分析軟件開展通風分析、逃生模擬、生態分析優化設計方案，論證設計的合理性。

在初設階段通過dynamo進行二次開發，結合python及revit軟件自動生成復雜的管廊區間段，大大提升了BIM建模效率。同時根據圖紙參數信息建立相關專業信息模型參數化構件庫，共計近200個構件族。為使構件更具復用性，在設計時對使用頻率高的支架、標識等進行了參數化工作，在后期管廊變更BIM建模時節約了近一半的時間。并使用Navisworks軟件對設計成果進行碰撞檢查，針對發現的問題及時進行調整，減少后期施工返工，在施工圖階段對模型進行了深化，并根據深化后的BIM模型，進行了全專業BIM出圖，包括工藝、結構、支護、電氣、監控與報警、消防、通風、排水、標識等專業，共計生成圖紙842張，建立了統一的BIM出圖模板與完善的出圖流程。同時對建設六路道口、三角路、羅家港明渠等節點繼續施工方案模擬、附屬工程設備安裝模擬，并對保利常陽、綠地中心、和平大道等十余個節點進行節點模型深化，并生成VR全景展示項目建成效果，大大提升了項目設計品質[1，2]。管廊進風口節點圖3所示。

為實現武九線綜合管廊項目設計的可視化，各專業的集成協同設計，同時也建立了綜合管廊BIM設計參數化構件庫，并通過應用分析優化了設計方案，對重要節點進行施工模擬提升后期施工效率。

3 BIM技術在施工階段的應用

在設計模型交付后，施工企業首先對設計階段模型進行深化，形成施工階段BIM模型，基于細化的BIM模型工程量和圖紙工程量計算對比，通過對比分析發現原清單編制漏項19處，部分工程量與設計圖紙得量存在較大差額，清單編制少預算金額累計3000余萬元。由于現場施工場地狹小，臨建布置時通過BIM場布建模，預先進行臨建布置，合理規劃，將場地的利用率最大化，達到綜合管廊建設的需要，優化臨建布置方案。主要應用于施工便道，鋼筋場布置、和平大道頂管、友誼大道頂管、余家頭頂管、管廊橋等臨建和場地布置，共計臨建和場地布置16處[3]。管廊鋼筋場布圖4所示。

由于本工程施工節點種類多，工藝復雜，施工易漏項或錯誤施工，傳統平面施工技術交底不夠直觀，難以精確表達各結構節點、管線和構件的關系，接底人與交底內容理解容易偏差。設計和施工單位基于BIM技術開展了BIM可視化交底工作，有效地提高了工作效率，交底內容更加直觀和準確，施工班組也能更快理解施工圖紙和施工方案，使施工工藝的執行更加徹底，保證了施工目標的順利實現[4]。綜合管廊工程相對復雜的工藝包括頂管工程、管廊橋工程、交叉口及人員出入口結構和監控中心。通過利用BIM建模，細化每個復雜工藝施工步驟，將不同階段工藝主要內容形象展示，利于不同階段施工安全及技術交底，同時制作成的視頻可全程展示整個施工工藝技術，簡單易懂，利于施工。

4 BIM技術平臺管理

項目設計階段搭建了基于云技術、GIS技術、互聯網技術及物聯網技術于一體的BIM+GIS綜合管理云平臺，對BIM設計成果進行整合，實現了項目的模型管理、進度管理、質量安全管理、人機料管理、設計管理、文檔管理、新聞管理、視頻監控等功能。同時設有系統首頁，提供項目動態、通知公告、標準規范、通訊錄、項目簡介、天氣情況等主要日常動態信息，滿足對工程項目建設和管理的信息需求。BIM管理云平臺圖5所示。

5 總結

本文就江南中心綠道武九線綜合管廊工程的BIM應用進行了研究，分析整理了在設計施工階段BIM技術應用點及相關流程。通過前期設計和施工階段BIM的應用，優化了設計，提升了施工質量，為運維階段的BIM應用打下了堅實基礎，并取得了一些階段性成果。本項目在2018年申報并入圍武漢市建設局第一批BIM技術試點A類項目，配套管廊BIM交付標準獲批中國建筑學會綜合管廊信息模型標準項目，2019年被評選為獲中國中鐵股份有限公司綠色科技示范工程、武漢市江城優秀文明工地，獲得2020年河南省第二屆“匠心杯”工程BIM技術應用大賽二等獎。

目前本項目正在進行施工，運維BIM管理平臺已經基本完成，后期將基于BIM技術在運維階段實現對管廊的設備管線、能耗、資產、巡檢養護、安全等方面進行管理，實現BIM技術的真正價值。

參考文獻

[1] 方金強，馬慶華，陳愛萍.淺談BIM技術在地下綜合管廊全生命周期建設中的應用[J].綠色環保建材，2017（11）：127.

[2] 林興.BIM技術在地下綜合管廊建設中的應用[J].四川水泥，2020（4）：126.

[3] 張欣宇，吳芝奇.談BIM在市政綜合管廊設計中的應用[J].工程建設與設計，2020（12）：120-121.

[4] 戚欣，張小龍，王婉.城市地下綜合管廊智慧化施工管理應用研究[J].智能建筑與智慧城市，2018（7）：104-106.

收稿日期：2021-03-09

作者簡介：王軼駿（1973—），男，湖北武漢人，本科，高級工程師，研究方向：工程管理。

Application of BIM Technology in Comprehensive Pipe Gallery Project of Wujiu line of Jiangnan Central Greenway

WANG Yijun，FANG Xiaoliang，ZHANG Bin

（Wuhan City Railway Construction Investment Development Co.， Ltd， Wuhan Hubei? 430061）

Abstract： With the modernization and intelligent development of urban construction， more and more underground space projects will use BIM Technology. As an important part and infrastructure of the modern smart city， the utility tunnel is an important part of the modern smart city， it can be applied through BIM Technology， to solve the common problems of pipeline and structure collision in traditional construction， and assist in construction and later operation and maintenance management. Research shows， BIM Technology plays an important role in the design， construction， operation and maintenance life cycle of pipe gallery project.

Keywords： Wujiu line; Utility tunnel; BIM