1 工程概況

以某地鐵站為例，其地鐵站包括地下3層，站場全長是166m，站臺采用無柱型，總面積是16402m2，地鐵工程分為地鐵車站、1個緊急安全出口、2個休息亭、4個出站口，地鐵站的深度是28.27m，廣度是18.7m，利用地連墻作為保護(hù)支架，其厚度是1000mm。施工范圍內(nèi)，建筑很多，道路上有大量的車輛。另外，地鐵站構(gòu)造繁瑣，排布綜合線路的空間較小，妨礙了施工進(jìn)度。為了實現(xiàn)高效率施工，采用創(chuàng)新型BIM技術(shù)，開展模擬建模，然后再推進(jìn)施工工作，這樣可以防止線路之間發(fā)生碰撞，避免工程施工損失。

2 設(shè)計地鐵站模擬模型以及管線碰撞問題分析

2.1 設(shè)計BIM模型

以人民南站為例，其屬于專業(yè)化建模，包括4個專業(yè)方面的內(nèi)容。

1）專業(yè)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)主要有地鐵站主體、4個出站口和安全護(hù)欄，依據(jù)地鐵站主要特點，進(jìn)行全體性建模，圍護(hù)結(jié)構(gòu)建模要依據(jù)自身特點進(jìn)行局部建模。

2）專業(yè)化供暖設(shè)計。供暖系統(tǒng)主要包括3個部分即大系統(tǒng)、空調(diào)小系統(tǒng)和排風(fēng)小系統(tǒng)，地鐵隧道排風(fēng)系統(tǒng)不用建模，但其他模型都要依據(jù)系統(tǒng)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行建模。

3）專業(yè)化排水設(shè)計。排水系統(tǒng)主要分為排水和空調(diào)冷卻水，構(gòu)建個字的模型。

4）專業(yè)化電氣設(shè)計。

2.2 分析BIM模型模擬碰撞問題

因為上述4個專業(yè)化模型設(shè)計工作是有不同部門分工完成的，為了防止設(shè)計風(fēng)格上出現(xiàn)不統(tǒng)一的現(xiàn)象，就需要不同部門之間加強(qiáng)有效溝通，要利用Navisworks軟件把4個不同的專業(yè)化模型有效地結(jié)合在一起。此軟件的功能包括可以模擬施工的全過程，可以和Revit模型之間發(fā)生角色轉(zhuǎn)換，以及檢查管線碰撞問題，可以全方位對施工過程進(jìn)行檢測[1]。

在Revit軟件中構(gòu)建所需模型，并將其導(dǎo)出后，變成有效的文件格式，這樣就可以在Navisworks軟件中打開格式變化后的模型，軟件接到信號后自動修改模型，把4個模型有效地結(jié)合在一起。在模型轉(zhuǎn)換過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)合理設(shè)置不同模型相關(guān)轉(zhuǎn)換參數(shù)，保證各專業(yè)模型高度統(tǒng)一性。在施工過程中會發(fā)生不同類型的管線碰撞，包括各專業(yè)化模型間的管線碰撞和相同專業(yè)間的內(nèi)部碰撞。本次分析集合碰撞現(xiàn)象來研究局部碰撞現(xiàn)象，以期達(dá)到減少碰撞次數(shù)的目的[2]。

本次主要研究水管集合和主體集合發(fā)生碰撞的現(xiàn)象。工作人員首先要獲取有效的信息，包括水管和主體結(jié)構(gòu)的有效相關(guān)數(shù)據(jù)，可直接排除和分析內(nèi)容沒有聯(lián)系的部件。前期工作是要先把排水管設(shè)置為A項，整體結(jié)構(gòu)設(shè)置為B項，然后按照相關(guān)計算得出結(jié)果，如圖1和圖2所示，利用計算機(jī)把碰撞結(jié)果以報告的形式呈現(xiàn)。因為不同專業(yè)化模型之間發(fā)生碰撞的概率特別大，所以要利用相關(guān)工具一一排查，防止發(fā)生疏漏。

以排水與樓板和梁體發(fā)生碰撞的為例，負(fù)一層中板排水的剎泳管和樓板，還有負(fù)二層中板和排水管，負(fù)一層中板上的梁和A列軸的排水管，還有負(fù)二中板上的梁和A列軸的排水管，以及供暖系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞，可以觀察到負(fù)一中板或負(fù)二中板的某些重要位置都和整體結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的位置不能完全重合。經(jīng)檢查碰撞并分析其結(jié)果可得出，一共363次碰撞現(xiàn)象。在這363次碰撞中包括300次專業(yè)模型之間的碰撞和63次專業(yè)內(nèi)部之間的碰撞。分析后生成了有效的數(shù)據(jù)報告，詳細(xì)記錄著發(fā)生碰撞的現(xiàn)象，對碰撞模型進(jìn)行描述以及針對問題制定調(diào)整方法，另外針對整個地鐵站的全部線路以及整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行方便觀察的描述，這樣為相關(guān)工作單位提供有價值的指南[3]。

3 在施工過程中要注意綜合線路的關(guān)鍵點

1）對線路長度的處置辦法

在施工工程中，如果存在較長的線路，為了防止發(fā)生不安全問題，可采取伸縮型線路。不同專業(yè)化管線所采用的制作材料是不完全相同的，比如供電、供熱類管線普遍采用金屬軟管，排水管道類管線普遍采用金屬軟接。在發(fā)生形狀變化的部位，管線要在此部位安裝伸縮節(jié)，保證伸縮長度符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

2）對管線進(jìn)行封堵處理

為了防止在施工過程中，穿墻對管線質(zhì)量帶來傷害，應(yīng)在管線外部安裝一層保護(hù)套管。管線類型不同，所采用的處理方式不同，例如對小管線的封堵利用防火膠泥，對大管線的封堵首先對墻口進(jìn)行加密，然后安裝封堵材料[4]。

3）安裝管線相關(guān)閥門

為了便于使用和后期維護(hù)工作，排水管道閥門應(yīng)安裝在易于使用的地方。防火閥門和排風(fēng)閥門應(yīng)根據(jù)實際的需求，安裝到合適的位置。

4）電纜設(shè)置要有度

電纜設(shè)置不應(yīng)超過軌道范圍內(nèi)，也不要越過軌頂，若需要在頂部安裝，則一定做好牢固安全措施，要檢查電纜，避免出現(xiàn)接頭等現(xiàn)象。

5）按照施工標(biāo)準(zhǔn)排布綜合管線

在施工過程中，要按照前期的圖紙合理排布管線位置，安裝到合適位置后，要設(shè)置牢固措施，防止意外震動發(fā)生危險現(xiàn)象。如果沒有按照要求排布管線，會導(dǎo)致行車安全問題。

6）在出站口的管線應(yīng)安裝防水管

安裝防水管防止漏水，另外還要加設(shè)防火材料進(jìn)行封堵，然后組織防水試驗，觀察是否有漏水問題，如果發(fā)現(xiàn)漏水要立即處理，防止耽擱后期工作的進(jìn)展。

7）合理排不管線位置

因為管線具有一定的重量，如果所有管線都集中在某一結(jié)構(gòu)柱上，則會承受不住，所以要根據(jù)施工要求，合理分布管線位置，由多個結(jié)構(gòu)柱共同分擔(dān)管線重量[5]。

8）明暗結(jié)合的方式設(shè)置接線盒

通常情況下，報警相關(guān)設(shè)備的接線盒應(yīng)利用暗裝方法接線，而屬于控制箱類型的則用明裝方法。

9）要做好施工現(xiàn)場的測量工作

因為施工的空間小，而且管線特別多，所以要根據(jù)圖紙，精確的完成相關(guān)的測量工作，合理規(guī)劃空間，保證工程的施工效果。

10）研究吊掛設(shè)備

因為管線多而集中，所以要研究分析吊掛設(shè)備承受外力的實際情況，選擇合適的吊架型號，利用綜合共架設(shè)置方法安裝吊架。通常情況下，吊掛設(shè)備選擇成品，然后在對其調(diào)整，既方便快捷而且安全性高。

11）對重要設(shè)備室的鋪設(shè)工作

應(yīng)利用閉合的線槽對地鐵控制室、監(jiān)控室內(nèi)等進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)時應(yīng)注意繞開地板鞏固架。其余的專業(yè)接口電纜按照不同類型選擇合適的鋪設(shè)方法。另外，排布在槽道和控制柜中的電纜要仔細(xì)的做好密封工作，防止觸電不安全事故的發(fā)生。另外，在配電的相關(guān)設(shè)備頂部不應(yīng)安裝排水系統(tǒng)，防止發(fā)生漏水造成漏電的危險現(xiàn)象。另外管道伸縮節(jié)的安裝部位要選擇合理，不妨礙操作設(shè)備。通風(fēng)系統(tǒng)排風(fēng)口不應(yīng)安裝在供電設(shè)備的上面，防止冷凝水掉入設(shè)備中，帶來不必要的安全隱患。

4 結(jié)語

綜上所述，地鐵機(jī)電安裝綜合管線是施工過程中的重要步驟，可保證地鐵系統(tǒng)能夠安全運行的主要階段，所以應(yīng)對其安裝工作予以高度重視，要具有嚴(yán)格正規(guī)的施工管理措施和規(guī)則，還要有合理規(guī)范的施工技術(shù)的指導(dǎo)工作。要求施工人員注意技術(shù)的分析和創(chuàng)新，還要開展高效率的管理工作，在施工前要注意場地的調(diào)研工作，要加強(qiáng)施工過程中的監(jiān)督工作，另外要同時關(guān)注施工單位自身和其他專業(yè)施工企業(yè)的施工進(jìn)展情況。