BIM技術在地鐵隧道工程施工中的應用分析

張宸銓

摘要：由于BIM 技術在地鐵工程施工方案中的有效性，隨著未來人口密度的不斷加大，地鐵工程施工的數量也會不斷提升。我國地鐵施工過程中的質量問題與安全問題頻發，也使得工程質量存在著嚴重的安全隱患。因此，在進行地鐵隧道工程施工建設時，需要對施工過程進行嚴格的把控，保證施工操作的流暢性和可靠性。而BIM 技術能夠對工程量進行統計，實現仿真模擬施工，在一定程度上提高了地鐵隧道工程施工項目的工程質量。

關鍵詞：BIM 技術；地鐵隧道工程；應用

BIM作為建筑行業、機械工程、電子設備等領域具有劃時代意義的熱點技術，在隧道建設中的應用，尚處于低水平的起步階段。以往的建設經驗表明，在隧道建設中引入BIM，可以實現隧道建設全過程信息共享、優化隧道生產方式和設計理念、提升隧道施工質量、保證隧道運營穩定，為隧道建設縮短工期和節約成本提供了有效的技術支持。而BIM 技術就是一項先進的技術方式，它能夠幫助施工人員及時了解施工狀態的變化，實現施工的實時可視化管理，有效的降低工程施工周期，提高施工單位的管理水平和經濟效益，降低出現錯誤問題的概率，達到節約工程建設成本的目的。

一、BIM 技術的作用

地鐵項目具備建設周期長、投資大、施工困難等特點，因此，施工單位為了保證施工質量和施工安全，需要運用BIM技術來實現地鐵工程項目建設管理。因為BIM 技術能夠直接借助計算機建立數字化模型，構建出一個數字化、信息化、可視化的信息管理平臺，能夠有效的提高工程建設的管理水平，保證工程建設的質量。因此，通過引入BIM 技術，能夠分析地面的場地布置情況，做好地面的臨時設施規劃安排，例如照明、消防等措施。同時，施工單位還需要結合施工進度來安排場地的規劃使用，對需要變化的場地做好統籌規劃管理，保證建筑物的空間布局得到優化。

二、BIM技術在地鐵隧道信息集成模式

更多招標項目要求工程建設的BIM 模式。部分企業開始加速BIM 相關的數據挖掘，聚焦BIM 在工程量計算、投標決策等方面的應用，并實踐BIM 的集成項目管理。傳統的項目信息管理傳遞效率較低，信息丟失情況普遍存在。在施工的不同階段，信息需要結合項目對象的變化來進行無差別描述。BIM 技術能夠將時間、造價、施工資源等形成有效的多維度信息管理，以集成化模式來計算施工的詳細過程，減少不必要的額外消耗，推動工程施工的精密化發展。從功能要求來看，施工項目等大體量的項目需要精細建模和專業模型的整合，此時對于數據處理的要求會相對較高，BIM平臺也需要進行輕量化處理。此外，需要注意的問題在于，BIM模型是一個展示實體，需要各種參數與屬性的支撐，在施工管理的過程中也需要對現場施工數據進行采集，并將其轉換為驅動模型數據源，才能發揮BIM 技術的優勢所在。所以，BIM 技術需要管理信息系統的支撐，并為企業的工作提供科學研究和決策管理的幫助。

三、BIM 技術在地鐵隧道工程施工中的應用

1、前期準備規劃。前期準備規劃體現在幾個不同的方面。首先在人員配置方面，應該根據項目的需求差異和項目管理要求來確定合理的管理目標。配備的人員包括BIM 組長、建模、計量和管理人員，具體的人員責任要明確到位。例如組長的工作是協調總體工作的開展，做好現場信息溝通與數據交換的對接工作。另外在建模規則的構建方面，對于地鐵項目類型的大型施工，每個模型文件建議在整合項目文件時進行項目名稱的增加，且為了便于對各項工作的協同區分，可以通過對不同專業系統模型的處理來給予不同的模型顏色，便于快速進行識別。另一方面，建模人員首先需要結合施工圖紙進行分析，結合圖紙內容展開模型創建。創建結束后對模型進行審核，并將審核的結果交于建模人員加以修改和完善。如果材料和設備信息無法核對，那么在后期更改時的難度必然較大。此時，BIM 模型的準確度可以由建模團隊分析審核意見后進行確定，結合施工藍圖確定是否要進行修改。

2、技術方案優化。由于地鐵隧道工程施工的難度較大，地質情況復雜，工程結構類型數量較多，按照設計資料的要求，區間穿越區域還會涉及到地下管線與地上建筑物等各類問題，如何做好保護措施與專項方案的確定，是施工質量保障的前提。施工過程中利用BIM技術可以對施工方案進行設計選擇，在設計階段明確項目的全過程施工方案。例如在BIM 模型中加入CAD 設計圖紙，便可以展示工程施工區域內的設備使用方案、供需選擇要求等。所以，在獲取施工方案后，可以對其進行技術優化，構建模擬信息模型，在了解工程細節的前提下利用模型進行計算，了解技術方案潛在的問題。例如空間碰撞施工技術的應用。在實際的施工中，考慮到安裝技術與溫度要求，導管的架設需要保持一定的間距，如果間距不夠，即便兩者之間未發生直接碰撞，設計的不合理也必然導致質量問題。此時，BIM 技術可以在硬碰撞檢查方面發揮作用，尤其是對設備管線與建筑結構部分的碰撞檢查，通過構建三維模型，在虛擬環境下發現設計中存在的缺陷和錯誤，與設計單位進行溝通，減少后期結構施工的返工。

3、施工進度管理。BIM 技術與施工進度管理之間可以形成良好配合，讓施工進度管理更加精密化。ITWO 平臺下，施工方可以明確工期節點，在平臺上直接部署施工計劃與施工任務，然后將施工任務與模型進行關聯，以此確定施工人員與施工設備數量，按照工程量需求來計算施工時間。通過BIM 技術可以分析建筑的整體空間關系，提升施工布局的合理性，例如可以通過鏈接各個模型，將辦公設施、材料堆放地點與供電供水線路進行合理規劃，按照不同的方案采取不同的布置模式，促進施工進度的合理規劃。針對于施工進度管理問題，項目流程和工序的控制可以直接利用ITWO 平臺來實現。在BIM 技術下，可以對項目施工建造過程進行模擬，并讓管理人員準確地掌握各個工序所需要消耗的成本與技術工種，將現場的實際進度輸入模型當中，與計算數據進行對比后，模型會將進度差異以不同的顏色表示出來，以便于項目部了解哪些項目的進度出現了落后，哪些項目提前完成，對于資源配置與人員安排方面具有顯著的促進作用。基于BIM 技術的地鐵隧道工程項目施工建設，能夠最大程度的發揮出BIM 技術的經濟價值。可見，BIM 技術在實施過程中，不僅能夠保證工程的施工質量，而且還能夠提高施工的安全。因此，施工單位需要科學的使用BIM 技術，構建虛擬仿真模型來實現工程的實時監控管理，保證工程的施工質量，避免復雜的事情簡單化，簡化的事情復雜化。基于地鐵BIM 技術應用在了地鐵施工領域，實現了地鐵工程的精細化和信息化以及可視化，有效的縮短了地鐵建設的周期，有效的降低了地鐵建設的成本，實現了企業的最大經濟效益。

地鐵隧道施工條件復雜，BIM 技術將整個施工隧道作為管理系統，綜合考慮到了不同指標與不同工序之間的相互聯系，為施工方案的科學合理規劃提供了有效的依據。在未來的施工過程中，施工前就可以利用BIM 模型來對工程施工進行合理指導，幫助施工方掌握項目的難點與具體流程，并協助做好工序制定與專項方案的管理，對施工過程展開動態監控，及時地對不同階段的工程進度與施工方案進行優化。

參考文獻：

[1] 申玉斌，華才健.BIM 技術在地鐵隧道工程施工中的應用分析[J]. 建筑工程技術與設計.2015，（10）：43.

[2] 馬程昊，姚磊華.BIM 技術在地鐵隧道工程施工中的應用分析[J].建筑技術開發.2017，44（17）：86-87.

[3] 王安璐.BIM 技術在地鐵隧道工程施工中的應用研究[J]. 建材與裝飾.2016，（47）：29.

[4] 楊棟.BIM 技術在地鐵隧道工程施工中的應用探討[J]. 建筑工程技術與設計.2016，（32）：04.