李季

摘 要：為了使BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用到城市交通軌道的領(lǐng)域，本文以上海交通軌道金海路站項(xiàng)目為依據(jù)，利用BIM技術(shù)建立了三維有限元模型。從五個(gè)方面對于對施工過程進(jìn)行詳細(xì)分析，分別為施工全過程、施工風(fēng)險(xiǎn)、施工安全、施工質(zhì)量以及施工進(jìn)度。通過實(shí)踐證明，BIM技術(shù)能夠?yàn)榻煌üこ淌┕す芾砥鸬叫畔⒒约熬?xì)化的作用。同時(shí)，BIM技術(shù)在城市交通軌道施工中有著巨大的發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；城市軌道交通；施工管理

1 前言

城市交通軌道的管理關(guān)系著我國政府的公信力以及大國形象，因此，我們應(yīng)該在短時(shí)間內(nèi)完成安全、高品質(zhì)的施工任務(wù)。面對這樣繁重的施工工作任務(wù)，傳統(tǒng)模式的交通施工管理方式難以滿足如此繁重的工作需求，BIM技術(shù)屬于一種三維模型數(shù)據(jù)化的使用工具，其利用模型數(shù)據(jù)整合信息，從而提高建筑質(zhì)量、工作效率，同時(shí)能夠縮短工期以及節(jié)約成本。

2 工程概況及重難點(diǎn)分析

上海金海路以南側(cè)為主體結(jié)構(gòu)，有與其成T字形的12號線換乘。東側(cè)基坑58m，西側(cè)91m，外包總廠208m。車站地下二層是站臺，地下一層是站廳，站臺寬12m，車站開挖深度17m。工程難點(diǎn)如下：12號線連接結(jié)構(gòu)的施工方式，減少12號線受到施工降水的影響，保障高壓線下方施工安全[1]。同時(shí)保障12號線不出現(xiàn)報(bào)警監(jiān)測值，并且如何在出現(xiàn)報(bào)警后進(jìn)行合理的措施也是施工的重點(diǎn)。

3 建立BIM施工模型

3.1 平臺軟件選擇

BIM技術(shù)當(dāng)中軟件平臺的選擇是核心，在利用各類軟件比對完成之后，選擇Autodesk Revit對BIM施工模型進(jìn)行建立，與此同時(shí)通過Autodesk Navisworks軟件來對BIM模型進(jìn)行綜合應(yīng)用。

3.2 建立BIM模型的總體思路

在準(zhǔn)備工程施工時(shí)，利用招標(biāo)文件進(jìn)行BIM框架的構(gòu)建，然后利用相關(guān)的二維圖紙、勘察文件以及施工文件進(jìn)行三維的BIM模型構(gòu)建，包括整體建模，添加信息以及參數(shù)。并且不斷改進(jìn)BIM三維模型。

4 城市軌道施工當(dāng)中BIM技術(shù)的管理應(yīng)用

4.1 可視化三維BIM模型

三維的可視化模型能夠?qū)τ谌魏尾考目臻g特征以及幾何位置直觀的反應(yīng)出來，從而節(jié)省施工人員的識圖時(shí)間，使其更清楚、直觀的了解設(shè)計(jì)意圖。再三維模型當(dāng)中，能夠體現(xiàn)出所有的工程信息，并且實(shí)時(shí)與現(xiàn)場情況進(jìn)行對比，這樣便能夠?qū)κ┕ぎ?dāng)中存在的問題做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，以此來不斷地改進(jìn)優(yōu)化施工方案。

4.2 碰撞檢測

以往所使用的圖紙大部分為二維，不能夠做到設(shè)計(jì)過程中的方案檢查，因此也就造成空間緊張和結(jié)構(gòu)干涉等一系列的問題。結(jié)構(gòu)碰撞檢測可以有效解決這一問題，通過Navisworks軟件能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)、建筑、暖通、設(shè)備安裝之間150處的碰撞[2]。從而在實(shí)際施工之前就發(fā)現(xiàn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的問題，設(shè)計(jì)部門及時(shí)進(jìn)行變更圖紙，避免了后期不必要的麻煩，從而提高施工管理的工作效率。

4.3 規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)，解決降水問題

通過三維BIM技術(shù)軟件的模型計(jì)算，能夠預(yù)估降水對周邊城市軌道施工的影響，Revit軟件能夠?qū)IM模型導(dǎo)入MODFLOW軟件中，從而模擬降水對周邊城市軌道施工的影響，從而使得重復(fù)建模的時(shí)間有所縮短。

通過MJS工法可以達(dá)到減少施工風(fēng)險(xiǎn)的目的，利用該方法將基坑西側(cè)的地下墻加深，利用MJS工法將基坑?xùn)|側(cè)的換乘段加深，將北側(cè)的連續(xù)墻加深，加深至43m，提高地下水繞流作用，盡可能減少降水對12號線的隧道影響。根據(jù)MJS工法對止水帷幕進(jìn)行圓的加固，將全圓改為半圓。最后節(jié)約了工程造價(jià)708萬，節(jié)省了加固方量2835m3。

4.4 保障施工進(jìn)度

4.4.1 進(jìn)行模型信息共享，縮短工期

BIM模型由咨詢公司交給施工方，之后由其工程師審核模型，并且就其修改提出建議。按照施工方的建議，再由咨詢公司對模型有效的進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到施工方和咨詢公司都認(rèn)可的精度再應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用過程中，施工方需要將月進(jìn)度、年進(jìn)度以及總進(jìn)度方面的工作計(jì)劃提供給咨詢公司，之后由其進(jìn)行分解，以此得出每個(gè)月三維進(jìn)度形象，并且將其遞交給項(xiàng)目部。按照BIM公司所提交的形象進(jìn)度，施工方提前準(zhǔn)備原材料，機(jī)械以及人員，使施工得以有序進(jìn)行，杜絕了工期的不必要的浪費(fèi)。

4.4.2 合理安排施工順序，縮短工期

利用BIM模型，在對維護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)期，在狹小的場地當(dāng)中對高壓旋噴樁施工以及鉆孔灌注樁施工進(jìn)行搭接，可以節(jié)省將近二十天的工期。在挖基坑的過程中，利用BIM模擬，對不利于鋼支撐安裝的環(huán)境提前預(yù)知，比如讓開降壓井的位置等等，這樣便使得安裝鋼支撐的速度有所加快。與此同時(shí)，合理的搭接了支撐安裝時(shí)間和開挖時(shí)間，也縮短了工期[3]。

4.4.3 合理規(guī)劃施工，控制施工進(jìn)度

此工程是換乘站，常規(guī)風(fēng)道結(jié)構(gòu)簡單，掛在中板下方。而OTE風(fēng)道比較復(fù)雜，利用其上縱橫梁，支撐風(fēng)道在內(nèi)襯墻上。根據(jù)BIM三維有限元模擬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其施工工期較長，因此，對OTE風(fēng)道的上部梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，縮短了工期，同時(shí)保障了施工進(jìn)度。

4.5 保障施工工程安全

4.5.1 場地布置

通過BIM模型能夠有效的進(jìn)行三維施工模式的規(guī)劃，包括生活區(qū)、材料加工區(qū)、辦公區(qū)、材料堆放區(qū)、現(xiàn)場道路以及倉庫，其能夠直接反應(yīng)出現(xiàn)場的施工情況，從而有效的較少施工用地，使實(shí)際施工道路保持暢通。

4.5.2 安全交底

通過BIM三維有限元模型能夠做到安全監(jiān)察以及識別危險(xiǎn)源。將現(xiàn)場的安全狀況按照動畫的方式對相關(guān)的工作人員進(jìn)行現(xiàn)場安全交底，從而防止傳統(tǒng)模式的枯燥，讓現(xiàn)場的相關(guān)施工工作人員能夠更清晰的了解現(xiàn)場、認(rèn)識現(xiàn)場，使其落到實(shí)處。

4.5.3 安全監(jiān)測

根據(jù)現(xiàn)代化檢測儀器觀測基坑沉降，依據(jù)自動檢測感應(yīng)原件檢測基坑位移數(shù)，其會自動上傳到BIM三維有限元模型中，利用數(shù)據(jù)的對比分析，與現(xiàn)場實(shí)際基坑的水平垂直位移變化作比對，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場施工的安全檢測管理，保障基坑的安全穩(wěn)定性。

4.6 5D虛擬施工全過程模擬建造

5D虛擬建造能夠完善規(guī)劃，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)，避免了不必要的浪費(fèi)。其是把工程量的成本信息，時(shí)間信息以及BIM三維模型整合到一起，，利用5D虛擬建造，能夠?qū)崟r(shí)的對比分析施工現(xiàn)場，以此實(shí)現(xiàn)施工成本以及進(jìn)度的控制。同時(shí)在施工階段能夠進(jìn)行管片的管理修補(bǔ)，從而避免在安裝階段盡心管片的二次破壞，加強(qiáng)對紅色管片與橙色管片的監(jiān)管維護(hù)。

5 總結(jié)

在城市交通軌道管理中應(yīng)用BIM技術(shù)能夠進(jìn)行施工安全、成本、進(jìn)度、質(zhì)量、風(fēng)險(xiǎn)的全方位檢測，同時(shí)效果明顯。并且能夠做到合理規(guī)劃施工，控制施工進(jìn)度，規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)，解決降水問題。目前，BIM三維模型處于發(fā)展的初步階段，其在在城市交通軌道施工管理中還有著廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳守榮，李琪，孫槐園，王軍戰(zhàn).BIM技術(shù)在城市軌道交通工程施工管理中的應(yīng)用與研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2016（11）：115～119.

[2] 陳旭達(dá).BIM技術(shù)在城市軌道交通工程施工管理中的應(yīng)用與研究[J].工程技術(shù)：全文版，2016（11）：280.

[3] 劉磊.BIM技術(shù)在城市軌道交通工程中的應(yīng)用[J].鐵路工程造價(jià)管理，2016（6）：51～54.