基于BIM技術的軌道交通建設管理研究

薛坤川

摘要：隨著城市化進程加快，人口劇增，交通擁堵問題日益嚴重。城市軌道交通成為緩解交通擁堵的有效措施，其具有節能環保、運載量大、高效安全的特點，并日漸成為城市居民外出不可或缺的出行方式。長期以來，我國城市軌道交通建設采用以經驗為導向的粗放式管理模式，對建設過程安全、質量、進度、投資等方面管控力度有限，導致安全事故頻發、工期緊張、工程質量難以得到保障，同時難以滿足社會預期要求和行業高速高標準發展的需求。

關鍵詞：BIM技術;軌道交通;建設管理

引言

軌道交通項目具有體量大、工期漫長等特點。此類工程的管理難度大，施工環節十分復雜，安全風險較高。對于施工單位而言，想要確保項目能夠順利開展，必須要對安全管理工作給予高度關注。實際工作中，施工單位需要構建一套安全風險信息管理機制，對項目中可能出現的安全風險進行靈活把控。由于軌道項目十分復雜，依靠傳統方式構建安全風險管理系統效率較低，因此需要依靠BIM技術，提升安全風險管理信息系統建設效率。通過該系統項目中可能出現的安全風險進行責任落實，并提升安全風險管理系統的規范性與科學性，盡最大可能降低安全事故發生的概率，一方面能夠確保施工項目順利進行，另一方面還可以體現施工單位的社會價值。

1 BIM技術概念

BIM技術基于3D數字技術，將BIM技術與建筑施工項目進行結合，能夠在計算機平臺中對建筑施工活動中應用的各種技術數據進行整理，并通過3D方式進行展現，讓施工人員能夠以直觀的方式對建筑工程進行深入了解，對于建筑行業發展而言，BIM技術的出現和不斷成熟為該行業發展指明了一條全新的道路。當前，世界上很多經濟發達國家在BIM技術的使用方面已經積累了大量經驗，尤其是在地鐵項目維護、建設和運營管理方面，BIM技術發揮了重要作用。近年來，在全國范圍內擁有強大BIM技術應用程序的施工單位數量每年平均增長率在30%左右，伴隨著此項技術越來越成熟，其在鐵路運輸建設中也發揮出越來越重要的作用，其主要應用包括結構建模、碰撞檢測、管道設計、施工模擬等，能夠根據施工項目實際需求，對BIM技術使用方式進行靈活調整。

2 BIM運用面臨的技術難題

2.1模型格式不統一，整合數據難度大

深圳市軌道交通5號線工程黃貝嶺站后至大劇院段車站主體模型及地下管線模型采用Revit軟件制作，區間模型采用MicroStation軟件建立，三維地質模型采用GeoStation?建立，地上環境模型采用航拍傾斜攝影數據并通過ContextCapture與MapStation?系統建立。由于每種軟件現階段并不能實現良好的兼容，較難整合至一起，無法保證展示效果。（2）數據輕量化困難。BIM模型數據量巨大，尤其對于軌道交通行業，全線模型并不是單一地用一款軟件建立，且城市軌道交通工程工期較長，沿線地形地貌信息、拆遷占地信息等需要實時掌控，因此需要結合輕量化平臺進行管理，發揮大場景調度的優勢，進行多源數據的融合。為實現全線環境模型與車站等BIM模型的良好整合效果，需要解決數據整合及輕量化問題。

2.2人為因素

軌道項目建設活動需要用到大量建筑工人，同時為了確保各個施工環節順利進行，還要組織規模龐大的監督管理隊伍。這種背景下，一些承接了軌道項目的施工單位在施工初期階段無法快速雇傭大量工人，導致專業施工人員數量少，每一位工人都面臨巨大的工作壓力，容易在施工過程中出現各種疏忽。此外，由于招工困難，一些施工單位會降低招工要求，一些專業素質欠佳的工人也順利進入工地，甚至一些完全不懂得建設技術的工人在經過簡單培訓之后也加入了建筑活動。這些人員基礎能力較差，對于軌道交通項目施工特點十分陌生，對于各種建筑施工標準把握不準確，容易引發重大安全事故。

3 BIM技術應用實例

3.1管錢遷改應用

本工程全線地下管線錯綜復雜，基于BIM技術可批量完成管井與管道的建模，快速還原擬建軌道交通建設片區地下管網敷設現狀，實現前期工程的三維可視化模擬，通過將BIM模型、地形地質模型、交通導改模型與管線模型結合，進行管線遷改模擬。借助AR技術，將BIM模型通過BentleyNavigatorconnectedition軟件，發布至兼容增強現實技術的空間數據轉換處理系統（FMEAR），技術人員在現場踏勘時可利用ipad等移動設備進行查看，通過移動設備掃描現場地下管線位置，找出合適的遷改位置，梳理潛在改遷沖突，輔助前期管線改遷方案的制定，該方法可使現場管理人員擺脫在現場查看大量圖紙的繁瑣方式，僅需攜帶ipad即可滿足現場需求，極大降低施工風險。

3.2安全風險源監控

BIM技術的應用有助于安全地監控風險來源。由于本站的特殊地理位置，站南側的大型建筑物升高，施工界限最接近站體32.12米。風險監測至關重要。有九種類型的監視點，包括垂直構造移動、垂直地下管線移動、地下水位、垂直支撐頂部移動（墻）、水平支撐頂部移動（墻）、混凝土支撐、鋼支撐中心線和垂直柱結構移動。使用BIM技術預先模擬與危險源監控點的預埋和后續施工階段相關的問題。在埋葬前階段，對車站周圍建筑物、地面管道和地下管道等垂直移動控制點進行建模;在后續工作中，對車站周圍的地下水位、支護樁（墻）、混凝土支護軸向力、鋼支護軸向力和支柱結構監測點進行建模，從各個方面監測車站結構的沉降和傾斜;最后，通過數據協調，將現場實時數據同步到風險源監控平臺，實現安全風險源監控、圖像、可視化和便利性。

結束語

本項目采用BIM技術簡化設計和施工，優化設計圖紙，改進施工方案，減少滲漏檢測缺陷;從多個應用點（例如工程進度、質量和安全性）進行分析，可以為在其他項目的鐵路交通中實施BIM提供參考。

參考文獻

[1]郝菊香，馮娜.BIM技術在城市軌道交通工程施工管理中的應用[J].中國新通信，2018，20（14）：109.

[2]高如超.基于BIM技術的軌道交通建設安全風險管理信息系統建設的探討[J].電子測試，2018（11）：131-132.

[3]陳前，張偉忠，王瑋.BIM技術在城市軌道交通建設工程質量與安全管理中的落地應用[C]//第二屆全國BIM學術會議論文集.，2016：207-214.