BIM技術在市政管網施工中的應用研究

王永文

摘 ? ?要：在當前的市政工程建設過程中，市政工程的技術難點具有多樣性。為了提升市政工程質量，將BIM技術有效地運用在其中。在實際的研究過程中，注重分析BIM技術在市政工程中橋梁、道路、市政管網、測量放樣等方面的應用，并將理論知識與實踐經驗充分結合在一起，提升市政工程建設水平。鑒于此，本文對BIM技術在市政管網施工中的應用進行分析，以供參考。

關鍵詞：市政管網施工;BIM技術;具體應用

1 ?引言

在市政管網施工中應用BIM技術可以為工程創造較高的經濟效益和價值，檢查工程設計中存在的問題，及時掌握施工的合理性，以此保證工程質量，預防施工事故，保障其有一個良好的發展前景。

2 ?BIM技術簡介

BIM技術是指建筑信息模型，是借助現代化科學信息技術對建筑工程相關數據信息進行整合，通過建立模型的方式對關鍵的數據進行分析，BIM技術一定程度上可以實現數字化的管理，依托三維數字技術對建筑數據進行完整的表達，可以保證建筑工程信息的準確性。BIM技術具有可視性、模擬性、優化性以及協調性。BIM技術的可視性完善了傳統工程設計的局限性，在具體的應用環節中，對建筑的各個構件信息進行整合，并與實際的建筑工程高度進行對比，借助三維立體的方式構建建筑工程模型。模擬性是對工程設計的各個環節進行模擬處理，嚴格按照施工方案進行操作，保證施工現場的穩定性。優化性是對市政道路的管網進行優化，通過建立數據信息模型的方式保證管網設置的穩定性。協調性是對施工環節進行優化，加強與施工單位之間的溝通與協調，針對在實際運行環節中存在的問題提出完善的解決對策。

3 ?市政管網現狀及存在的問題

現階段，在市政工程施工中，主要利用二維信息圖紙來研究地下管網資料，這些圖紙呈現出圖形和地理符號變化，但是無法全面呈現出相關附加信息。存在的主要問題：傳統圖紙標注不夠精準，各個專業相互交叉，只規定了豎向角度上的極限標高，施工定位準確性不夠;同時，還存在管網材料陳舊、操作精準度不夠等問題，這就容易造成爆管問題。應對緊急事故的傳統報警模式：事故現場相關人員將問題匯報給上級，或者在管網中壓力監測點參數超出標準后立即報警，這就無法準確定位爆管管段，或者確定事故大小，即使是小問題也可能要用大開挖來排查。為了有效解決這些問題，應用BIM技術非常有必要。

4 ?BIM技術在市政管網施工中的應用

4.1 ?建立BIM市政管網管理系統

市政管網三維BIM模型中項目標高符合標準，用戶利用模型可以掌握所有部門的相關尺寸信息。因此，在施工環節能夠要求施工人員參考設計標高開展施工，防止由于施工人員判斷問題導致的施工效率、質量下降的問題。將BIM技術與物聯網技術相結合，能夠全面監測管理市政管網運行狀態的變化，同時在監測管段提前設置不同的傳感器，并且在這一模型中呈現出不同傳感器測點位置變化。在日常運營管理過程中，應用這一模型能夠隨時隨地監測管網水力變化，對可能存在的風險做好預防措施。在事故發生以后，及時利用BIM模型定位事故管段的位置，了解事故性質，確定事故相關參數，從而使工作人員可以進行后續檢修處理。型導入以GIS為核心的環境信息平臺，可綜合BIM數據和GIS數據，對其加以匯總。此外，在內外部信息模型中重建管線、道路等幾何物理新模型，利用碰撞檢測插件研究確定所有的碰撞點，將管網之間的碰撞劃分為接近碰撞、軟碰撞、硬碰撞三類，對管網做出適當調整。同時，針對不同碰撞類型制定具體的解決方案，模型深入優化后組織工作人員進行作業，施工過程中在管網重點位置設置傳感器，有效結合有線與無線傳輸方式，實現傳感器信息到系統主機的輸入。此外，主機存儲研究多種相關的監測數據，將分析結果提交到用戶手中，使用戶可以更好地了解市政管網運作狀況，及時解決現存問題。

4.2 ?不斷完善施工管理體系，強化工程質量管理

市政工程管網施工管理工作涉及的范圍大、環節多、地域廣，因此，要從根本上提供市政工程管網施工管理措施，就要從整個體系層面著眼，從工程質量管理的角度入手。一是制定完備的、完善的工程管理制度，這是體系化管理的具體形式，也是工程質量的基礎。制度的制定需要集中多部門的智慧，是管理措施更加完善。一旦制定成功后，就要對各方產生約束力。二是在工程施工過程中，將質量管理作為管理的核心，建立工程質量管理小組，時期能夠協調現場管理工作，將實際舉措落實到位。三是明確施工的方向和目標，對于工程進展中出現的一系列問題都要加以重視，并討論解決。

4.3 ?嚴格把控工程結束后的驗收工作

驗收工作是市政工程管網施工是否達標的最后一道防線，是直接影響城市居民生活質量的一套保障，因此要進行嚴格的把控和執行。驗收部門要按照國家法律規范要求，詳細查詢施工過程，對施工驗收情況進行記錄，將責任意識、安全意識落實到工作中。如果發現問題，要及時地反饋，提出限期的整改意見，只有全部達到標準后，才允許驗收交付。

4.4 ?頂管工藝實施

在進行施工工作前，首先，要做好非開挖頂管施工技術的前期準備，對地下管線的敷設進行充分分析，要對導向孔的位置進行精確確定;其次，在探測棒的幫助下，對導向孔內部進行探測，引導頂管掘進設備推動頂管的進入;最后，要在孔道的位置上進行鉆機拉擴孔的操作。

4.5 ?頂管進出洞處理

在頂管進出孔的操作中，工具管應首先用手或機器放置在距離孔1.1m處，并在孔處設置帶止水功能的橡膠裝置。在掘進機的運行過程中，為了防止掘進機在進出孔過程中彎曲，輔助導軌可以用來設置孔并停止水槽，可以采取一定的步驟安裝地軌。先進行氣缸校正并擰緊，隨后從孔中頂出，逐段進行并連接到前一階段的混凝土。然后在頂升工具管的操作期間，在頂出工具到達開口4h之后，對其進行壓力檢測，從而最終確定壓力控制系數。需要說明的是，在頂管連續推進過程中，需要在第一頂管裝置的早期階段設置一定數量的止回裝置，以降低主頂板返回的可能性。同時，為了在孔退出前控制連接管的阻力，可以將注漿管設置在沉孔的1/3位置，頂管與土層之間的摩擦阻力可以通過觸變泥漿的流動達到最小化。當頂管距離接收井約32m時，應采取軸重新測試措施，頂管應保持在接收井控制范圍內，以保證頂管的平穩運行。由于該項目大部分接收井都有防水簾、水泥攪拌樁等設備，因此無須在連續推進工作中進行特殊加固工作。頂升管推進到預定尺寸后，頂管和后混凝土管可以拆除，拆除碎片后，頂管的外壁和預留孔的預留空間用水泥砂漿填充。

5 ?結束語

頂管法施工有一百多年的歷史，最早在美、日等國率先開展，并且發展出了先進的施工項目。我國的非開挖施工技術發展較為落后，但是施工工藝的先進性給我國城市管線鋪設帶來了方便，產生了明顯的社會效益，并且帶來了一定的經濟收益。頂管法施工技術主要是在主頂油桿及中繼間頂推力的作用下，幫助挖掘機進行工作井到接收井內的轉移，然后再進行管道埋設的工作，是一種非開挖方式的鋪設地下管線的措施。

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