BIM技術在城市綜合管線切改中的應用

【摘 " "要】：針對前期管線切改、交通導行等制約地鐵建設進程的因素，利用BIM技術建立管線切改、交通導行模型，將二維圖紙三維化、可視化，通過對城市管線切改及交通導行情況進行仿真模擬，提前發現施工過程中可能存在的問題并尋找解決途徑，提高施工效率與施工質量。

【關鍵詞】：管線切改；交通導行；BIM模型；地鐵

【中圖分類號】：U231 【文獻標志碼】：C 【文章編號】：1008-3197（2024）04-29-03

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2024.04.007

Application of BIM Technology in Urban Integrated Pipeline Cutting

ZHANG Xinwang， LI Bing， LIU Meng， MA Yongsheng

（China Construction Eighth Engineering Division Corp.Ltd.， Shanghai 200135，China）

【Abstract】：Aiming at pipeline cutting and traffic guiding in the early stage， which is one of the important factors restricting the process of subway construction， the paper uses BIM technology to establish pipeline cutting and traffic guiding models， trivialize and visualize two-dimensional drawings， and simulate the situation of urban pipeline cutting and traffic guiding. Find out the possible problems in the construction process in advance and find solutions to improve construction efficiency and construction quality.

【Key words】：pipeline cutting;traffic guidance;BIM model;subway

隨著城市建設不斷發展，地鐵線路持續增加，新建地鐵可利用空間逐漸縮減，導致地鐵施工前期工序復雜程度不斷提高。復雜的城市管線切改及城市主干道交通導行作為地鐵建設的必要前置條件，關乎整個地鐵車站建設的成敗，而傳統的依據二維CAD圖紙指導施工的方式局限性愈發明顯。BIM技術作為新興信息化技術，以協同、便捷、可視化等優勢迅速應用到建設工程領域[1～3]，近年來，該技術也逐漸被引入地鐵施工建設中。通過BIM建模技術，將現狀城市管網、管線切改方案[4～6]、交通導行方案建立三維模型，將新舊管線碰撞、交通導行制約等問題提前暴露、提前策劃，從而進行優化設計，制定最優方案，從根本上避免項目施工遇到的大部分問題，實現智慧施工，助推地鐵建設。

1 工程概況

天津某地鐵車站為換乘車站，建筑面積33 030.25 m2，施工環境較為復雜，管線切量專業多、體量大。因車站位于市中心，無法一次性封圍施工，須經過多期交通導行及管線切改，工作量大，若依照傳統二維圖紙進行施工切改，施工過程復雜。見圖1。

2 BIM技術的應用

2.1 管線切改

2.1.1 對設計文件、圖紙進行復核

使用BIM軟件對設計切改圖紙進行建模，將周邊建（構）筑物及機電各專業管線模型進行集成，本項目管線涉及雨水、污水、給水、路燈、電力、電信、燃氣等專業，管線復雜，需要切改的管線共計36條。首先使用revit的碰撞檢查功能對模型進行檢查，出具管線各專業碰撞問題報告，在三維模型中對碰撞點進行快速定位，之后將問題進行整理匯總，使問題在項目施工階段前得到暴露。見圖2。

2.1.2 管線綜合切改優化

對碰撞報告中的問題進行梳理，參照綜合管線規范、各專業管道設計、施工及驗收規范則進行管綜切改優化工作，同時達到個別臨時管線切改變永久管線切改的目的。

切改的大體原則：

1）有壓管線避讓重力管線；

2）分支管線避讓主干管線；

3）易彎曲管線避讓不易彎曲管線；

4）小管徑管線避讓大管徑管線；

5）臨時管線避讓永久管線；

6）施工量小的管線避讓施工量大的管線；

7）易燃可燃氣體、液體管道要布置在其他管道的上方；

8）給水管在污水管道上方；

9）地下管線可以優化至綠化帶下，但不宜布置在樹木下；

10）切改后管線較多時，應將檢修量多的、管徑小的放在上面，將有污染的管道放在下面；

11）工程管線從地面向下布置的一般順序為電力、電信、熱力、燃氣、給水、雨水、污水。

各專業BIM機電深化工程師在管綜中心模型文件進行同步切改優化，實現管線切改信息實時共享，提高工作效率，做到管線的三維可視化調整。見圖3。

2.2 優化交通導行方案

項目地處天津市中心，道路交通流量大，導行施工壓力大，反復調整導行方案不僅耗費大量的人力物力，同時也影響市民正常交通出行，造成不良社會影響。通過BIM技術將周邊環境、現狀道路、交通流量、擬實施的導行方案進行可視化模擬，對導行方案進行優化調整。首先使用無人機進行數據采集，獲得路口車流、人流數據信息。見圖4。

將采集到的交通數據信息進行整理匯總，進行道路行車安全及車流、人流模擬分析，進行方案比選，排除所有不安全因素，確定方案合理性，實現導行路的高效通行，做到確保導行方案合理，不增加城市道路交通壓力。之后將確定好的導行方案向交管部門、市政管理部門等單位進行匯報，提高方案一次通過率，減少過程審批時間。見圖5。

2.3 技術交底

使用模型進行三維技術交底，導出BIM模型的平、立、剖面圖紙及管道詳細參數表，同時將施工流程與BIM出圖相結合，通過設計人員對各項參數及切改流程的講解，精確領會到各專業管線、建（構）筑物及道路結構層的施工順序及施工方法。

管理人員還可通過模型直觀的對管線切改前及切改后的位置進行三維定位，實現BIM模型與施工人員的信息交互，提高交底的直觀性與精確度，同時設計人員還可以將設計思想精準高效的傳達給項目人員及施工一線人員，使項目管理更為有效。見圖6。

3 結語

傳統的城市綜合管線切改已經無法滿足復雜工程的建設需要，BIM技術強大的三維模型信息整合能力已經在多種工程類型得到了展現，實現了項目的智慧化設計、施工及最終運營。本文通過BIM技術在天津地鐵8號線的應用案例，介紹了BIM技術在城市綜合管線切改中的設計圖紙復核、管綜切改優化、導行方案優化及技術交底分析了每一種應用對于項目的價值。

將BIM技術應用于城市綜合管線切改，改變了以往傳統的二維圖紙的切改及施工模式，做到城市綜合管線的可視化切改以及精確化施工。而BIM技術的深度應用，將大大提升項目的設計、施工水平，提高施工質量，減少無效成本浪費，最終實現項目的完美履約。

參考文獻：

［1］余元波.BIM技術在地鐵車站管線綜合設計中的應用[J].潔凈與空調技術，2017，（2）：45-49.

［2］張 "鋒.地鐵建設中的管線遷改[J].中國新技術新產品，2017，（17）：94-95.

［3］王志峰，周麗萍.軌道交通建設中管線遷改設計[J].工程與建設，2015，29（5）：623-625.

［4］劉 " 婧，鄭 " 威，秦 " 光.BIM技術在管線綜合排布中的應用[J].基層建設.2015（23）.

［5］劉 " "倩，鄭 " "威，秦 " "光.BIM技術在管線綜合排布中的應用[J].建設監理，2015，（3）：22-24.

［6］詹興家，劉亞斌，白才仁，等.基于BIM的管線改遷模擬技術[J].建筑技術開發，2020，47（18）：64-66.