BIM技術對城市軌道交通物資處置的影響

（中鐵二十四局集團上海鐵建工程有限公司，上海 200040）

0 前言

BIM 技術即將三維數字技術融入工程設計中來，對設計過程進行合理優(yōu)化，以便達到降低設計成本，提升設計質量，實現綠色環(huán)保施工的過程。BIM技術作為施工業(yè)的一次大變革，通過其施工智能管控技術，不僅能對施工各項環(huán)節(jié)進行合理控制，還能有效確保施工質量，促進施工進一步開展。

1 BIM 應用特點

1.1 可視性

BIM 技術在施工企業(yè)中的應用，可以向施工人員展示可視化模型，改變傳統(tǒng)的二維平面圖形。項目施工周期中，合理應用BIM 技術，不僅可以有效渲染圖片，還能利用視頻展示實際圖片效果，自動生產報表，最關鍵的是方便項目決策分析、招標規(guī)劃、施工設計、運營等階段溝通決策，從而有效減少多方交流時間，不斷提升工作效率，促進施工行業(yè)進一步向前。

1.2 可優(yōu)化性

施工行業(yè)發(fā)展中，合理應用BIM 技術可以促進設計、施工、運維等階段逐步優(yōu)化。工程優(yōu)化期間受到項目、信息復雜性等方面制約，當前很多施工復雜性與信息等不同內容都超出了人員可承受限度，合理應用BIM 技術及相關優(yōu)化工具不僅能對項目進行合理優(yōu)化，還能提高項目成功率。

1.3 可模擬性

項目施工各階段用BIM 技術展開模擬分析，能重新向人們展示施工工藝流程，有效模擬交通及人流疏散等情況，尤其是施工進度和材料成本等方面，借助4D 模擬技術，可以有效優(yōu)化項目施工方案，并對施工工藝流程進行合理安排，便于為組織資源提供詳細數據。

1.4 信息可追蹤性

信息化是BIM 技術的又一特色，建立健全完整信息模型后，可以充分展現施工周期下不同構件尺寸與材料等信息，確保真實模型和數字模型相互統(tǒng)一。尤其在施工期間可以對施工信息進行維修處理，若需要查詢某天材料消耗與構件完成情況等方面信息，即可立即查到相關信息內容，確保信息具有一定可追蹤性。

1.5 可出圖性

利用BIM 技術可以向人們展示工程項目各個環(huán)節(jié)復雜節(jié)點信息，尤其是借助施工可視化環(huán)節(jié)后，便于更好的向人們協(xié)調、展示、優(yōu)化并模擬相應場景，幫助應用單位出示相應圖紙信息。例如，綜合管線排布圖、平面布置圖、竣工交付圖、復雜節(jié)點圖等。

2 城市軌道交通中BIM 技術應用現狀

1）規(guī)劃階段，BIM 技術和GIS 技術結合起來，能對施工現場進行準確測量，同時呈現可視化方案設計。提高施工現場仿真效果，幫助業(yè)主人員更好的理解項目內容，方便實際決策。國內軌道交通建設規(guī)劃期間BIM 技術的應用仍處于探索階段，究其原因主要為：規(guī)劃需求不確定；GIS 信息和BIM 技術的結合有待進一步成熟；BIM 技術應用法律法規(guī)及版權需要進一步完善。

2）BIM 技術的應用為設計階段帶來一定幫助。和傳統(tǒng)設計工作相比，BIM 技術的應用，突破了時間壁壘，對設計流程進行了合理優(yōu)化，加強了設計變更處理。BIM 技術為項目施工提供了三位可視化模型，幾何及屬性信息更為豐富，信息表達能力不斷提升，設計錯漏逐漸減少，便于設計人員提供最佳設計環(huán)境。

BIM 協(xié)同設計讓不同專業(yè)人員在同一平臺中開展實際工作，便于實現項目中心文件共享。軌道交通利用BIM 信息系統(tǒng)，讓不同參與方都能在這一地點登錄這一系統(tǒng)工作，便于完成工作成果共享，確保不同文件有效相連，便于建立電子檔案庫來管理。將BIM 技術應用到設計階段已經獲得一定收獲，但仍然不能代替原來的設計流程，其中存在的主要問題為：以BIM 為基礎的族庫與數據庫發(fā)展并不成熟，所需三維設計成本相對較高，特殊構件及曲面建設難度較大；BIM 軟件和施工業(yè)難以契合，二次開發(fā)難度與成本較高；BIM技術的合理應用實際投入產出比較大。

3）施工期間BIM 技術應用范圍較廣。結合設計圖紙創(chuàng)建三維立體模型，能對施工可行性進行合理驗證，防止施工錯誤情況出現。

三維模型與進度信息相連可以建立起4D-BIM 施工模型，利用這一模型對施工進行模擬，可以對施工工序進行合理優(yōu)化，控制施工誤差的存在；對施工信息化流程和藝術進行虛擬優(yōu)化，并結合仿真模擬技術進行施工培訓、組織模擬等活動。4D-BIM 模型與造價信息相互關聯建立5D-BIM 施工模型，幫助工程對生命周期成本進行合理控制。BIM 和EPR、RFID、3D 等技術的有效結合，能確保項目施工成本、工程量等朝著精細化管理方面前行。

將傳感檢測、信息可視化和施工模擬技術相結合，便于完成施工物沉降、安全及風險管理方面應用，防止工程出現質量與安全等方面問題。施工期間BIM 技術應用清晰，但使用階段仍存在較多問題：施工期間需要自行建立三維數據模型，這一過程需要消耗較多時力，且數據信息來源不準；工程造價應用發(fā)展處于初期；缺少工程管理和BIM 技術平臺，施工方主要使用紙質文件進行管理，信息化難度進一步增加。

4）運營維護期間很少用到BIM 技術，與設施設備可視化技術、編碼體系等技術相結合，創(chuàng)建三維運維智能管理系統(tǒng)是當前的首要路徑。當前承包模式沒有及時關注運維階段需求，因而導致信息孤島問題產生。究其原因，一，運維和施工環(huán)節(jié)脫軌嚴重，難以對施工單位資料進行有效保存；二，運維期間需求不確定，應用流程及工作模式不統(tǒng)一。

3 物資管理缺點

在計算機技術不斷發(fā)展期間，企業(yè)物資管理數據資料中逐漸應用計算機數據系統(tǒng)來管理，但大部分數據仍然以紙質為主記錄信息，然后用手工輸入法采集并整理信息。這一過程不僅會浪費較多人力，還會使數據錄入準確性不斷降低。在企業(yè)規(guī)模逐漸擴大的當下，企業(yè)物資種類逐漸增加，出入庫頻率進一步增加，物資管理操作更加復雜。傳統(tǒng)人工操作模式難以滿足物資管理方面需求，且會對企業(yè)全面發(fā)展產生較大影響，具體而言：

1）施工團隊與現場材料及施工情況相結合提出相應材料計劃，難以準確掌控施工材料需求和施工進度間的關系，且容易導致施工材料提前進場和損失的情況出現，最終導致材料與時間成本進一步增加；2）施工團隊按照經驗施工，難以和BIM 施工計劃相互照應，會出現施工現場情況和計劃之間的脫節(jié)，可能會出現物資供應不能滿足施工需求，或者施工材料缺失的情況，比如是在混凝土澆筑的工作中，如果不能確保施工的連續(xù)性，就容易水泥等原料長時間存放發(fā)生變質的問題，增加施工成本。3）管理人員難以第一時間掌握施工現場與材料情況，針對施工進度及材料缺失等問題難以全面了解，最終會對施工進度與效率產生影響。

4 BIM 技術下的軌道交通物資處置

地鐵施工的物資管理工作需要不同部門協(xié)同配合，流程十分復雜，而且有大量的重復性工作，部門需要頻繁對接，保證物資的采購和發(fā)放工作。目前的地鐵施工建設中，尤其是在項目前期的壓力非常大，很多物資管理人員面對嚴重的物資收發(fā)任務。使用BIM 技術可以對施工計劃進行模擬，分析每個階段施工工作對于物資的需求，這樣物資管理人員就能根據施工中對物資的變化來開展采購計劃，保證物資的供應和施工的實際情況相匹配，降低物資管理的壓力。

為了創(chuàng)建BIM 模型，需要提供足夠的信息，包括地鐵結構組成、項目的屬性等等。其次要對工程進行結構化的劃分，比如對土方工程根據坡度進行劃分；豎井、通道、圍護樁、擋土墻、鋼支撐根據實際施工的情況建模等等。針對工程中包含的不同構件，也采用規(guī)范的編碼，做好分類，保證開工之后，BIM 系統(tǒng)中的信息流轉。

使用BIM 技術能夠對施工的進度進行監(jiān)控，了解目前施工的進度情況。物資管理人員可以查找各種原料的消耗情況，包括鋼筋、水泥等等，并且根據施工現場的更新數據，了解目前的施工建設情況，分析支護等環(huán)節(jié)的施工進度，做好信息匯總，并制定采購計劃。領料時可以嚴格按照施工進度計劃執(zhí)行，部門可以使用二維碼物料，并且將物料的變化情況在數據庫中同步。比如通過設置砌筑參數信息，可以指導不同規(guī)格的砌體的采購工作，以及對現場切割工作的管理。防止施工時出現砌體二次搬運和材料的浪費問題，減少工作量并且能夠提升效率。

施工團隊驗工計價期間，安排專業(yè)人員掃碼驗證，就能得到施工進度方面信息，使驗工計價程序進一步簡化。BIM 下的物資管理系統(tǒng)，可以有效節(jié)省操作時間，操作步驟相對交單，不同階段都有對應人員管控，可以保證系統(tǒng)順利執(zhí)行，參照BIM 模型開展施工，不僅可以減少施工材料不符等情況出現，還能對施工材料與進度等進行合理控制，從而使項目管理水平進一步提升，最終有效降低工程造價。

5 結語

綜上，結合BIM 技術在軌道交通建設中的應用，有必要創(chuàng)建相應的BIM標準體系，健全數據共享和交換，創(chuàng)建BIM 技術信息和管理平臺，促進軌道交通朝著信息與工業(yè)化方向不斷發(fā)展，促進城市軌道交通物資管理更好的發(fā)展。