BIM技術在城市軌道交通項目投標階段的應用

陳松年

摘要：本文通過闡述應用BIM技術指導地鐵管線遷改及交通疏解施工方法，結合我單位中標的蘇州市軌道交通S1線工程土建施工項目，就本工程投標階段BIM的應用進行研究，以利用建立的三維模型應用為核心，旨在能短時間內展現標書亮點，對于整個技術標評標成績的提升有明顯的效果。而一旦中標，前期搭建的模型也可以很好地為后續施工管理工作提供幫助。

Abstract： This paper describes the application of BIM technology to guide the subway pipeline relocation and traffic deconstruction construction methods. Combining with the civil engineering construction project of Suzhou Rail Transit S1 Line， it studies the application of BIM in the bidding stage of this project to make use of the application of the established three-dimensional model as the core， which aims to show the highlights of the bidding document in a short time and has a significant effect on the improvement of the overall technical bid evaluation results. Once the bid is won， the model built in the early stage can also provide good help for subsequent construction management work.

關鍵詞：BIM技術;投標;軌道交通;應用

Key words： BIM technology;bidding;rail transit;application

中圖分類號：TU17 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）08-0203-03

0 ?引言

城市軌道交通工程是緩解城市交通壓力的重要解決途徑，城市軌道交通項目施工時必然影響到既有市政地下管線及地表城市道路的交通出行，如何減少對市政管線的干擾以及安全使用、確保城市居民的正常出行和行車安全，同時又不影響城市軌道交通施工項目的明挖車站基坑的正常施工，已成為城市軌道交通項目施工中確保安全、保證質量、控制階段性工期、控制風險的重要因素之一。管線遷改處理得當、交通疏解方案便捷可靠，既能節約施工成本又能縮短施工周期。在軌道交通工程投標階段，管線遷改及交通疏解方案一直是評標專家的重要關注點，方案合理性直接影響評標結果。

技術標編制過程中，通過BIM技術創建三維信息模型，運用無人機創建三維實景模型，結合既有地下管線分布圖，將創建的模型整合并進行管線遷改及交通疏解全過程模擬，在方案編制前期及時發現管線遷改及交通疏解過程中的問題，進而優化施工方案，使其更貼合實際，提高技術標編制質量，提高我單位在本項目的中標率。

1 ?BIM技術概述

BIM——建筑信息模型，其理論基礎主要源于制造行業集CAD、CAM于一體的計算機集成制造系統CIMS理念和基于產品數據管理PDM與STEP標準的產品信息模型。在土建施工項目投標過程中應用BIM技術，除了對工程項目實體進行3D幾何信息描述，也包括工程信息的完整描述，如項目名稱、工程結構類型、施工所用材料、工程實體性能等設計信息;施工過程中的施工工序、工程進度、成本控制、工程質量以及所需人力、機械設備、物資等信息;工程安全性能、材料耐久性能等信息;工程對象之間的邏輯關系等。

2 ?BIM技術在地鐵工程投標階段的應用

隨著市場化進程的不斷推進，工程競標已經成為施工企業爭取工程任務的主要途徑，地鐵市場競爭尤為激烈。我單位在2019年先后順利中標蘇州市軌道交通S1線工程土建施工項目（第二批）04標、蘇州市軌道交通6號線工程土建施工項目（第二批）12標。在投標階段，充分結合BIM技術的應用，與技術標編制工作同步開展，利用我單位現有的BIM技術力量及手段對上述兩個項目地下管線遷改及地表交通疏解進行模擬，提升了方案指導性和可操作性，對提高標書質量起到了明顯作用。

2.1 項目工程概況

蘇州市軌道交通S1線工程土建施工項目（第二批）04標包含兩站兩區間，其中車站包括祖沖之路站和文化藝術中心站;蘇州市軌道交通6號線工程土建施工項目（第二批）12標包含三站兩區間，其中三站分別為金尚路、桑田島站和新慶路站。車站多位于既有城市道路交叉路口，周邊交通現狀及地下管線分布復雜。

2.2 招標文件評標標準

以蘇州市軌道交通S1線工程的招標文件為例，本工程評標辦法采用綜合評估法，其中施工組織設計（技術標）10分（第一階段得分不帶入第二階段評審）、投標報價：99分、投標報價合理性：1分。第一階段評審商務技術標，第二階段評審投標報價。

評標辦法中施工組織設計“施工方案與技術措施”中明確強調“對BIM信息技術的具體使用”，占2分。

同時，在“第七章技術標準和要求”中對BIM技術做出以下要求：

①承包商應組織BIM專業技術人員，在設計階段BIM成果基礎上，深化和細化BIM模型，利用BIM技術完成以下作業，包括但不限于：施工材料工廠化制作輔助設計，可視化施工作業講解與培訓，設備及器材信息化錄入與完善，數字化竣工移交。②通過BIM技術的應用，工程所有BIM模型中與建設相關的信息及資料均能實現電子化，為運營維護的信息化打下堅實基礎。

2.3 BIM技術在本工程應用的優勢

①創建的場景真實，采用無人機傾斜攝影技術，它是通過坐標采集和空間坐標三角計算構建三維模型，展現施工場地實景，創建施工實體模型。②模型精度高，采用BIM技術創建需遷改的管線、交通疏解用的圍擋等三維模型，完全按照設計圖紙1：1精確建模，能夠反應其真實空間位置關系，提前發現設計問題，優化設計方案。③可視化程度高，在Fuzor中將BIM模型與三維實景模型結合，能夠準確地反應各管線之間及管線、圍擋與既有構筑物的位置關系，等同于將設計的二維平面圖轉換成可視化的三維模型。④結構實體超前定位、方案超前模擬，采用Fuzor軟件模擬管線遷改施工及交通疏解全過程，真實還原施工方案，提前發現方案問題，指導優化施工方案。

2.4 BIM技術在本工程應用要點

2.4.1 無人機航拍

在無人機遙控器端規劃飛行任務，采用傾斜攝影進行航拍，測繪面積為500×200m。飛行參數：飛行高度120m，航向重疊率為70%，旁向重疊率為60%，預計飛行時間為49分19秒，實際飛行55分鐘，拍攝1063張影像文件。

2.4.2 創建三維實景

創建新的傾斜攝影工程任務，選擇路徑將具有坐標信息的影像文件全部導入Context Capture Master軟件。開起空中三角測量任務，確定工程任務所在坐標系、自定義角元素、縱橫比、徑向及切向畸變等參數，提交任務并開始空中三角測量計算。空中三角測量計算完成后，利用已生成的3D視圖對空間信息數據進行檢驗。開始生產項目，確定空間參考系統，在空間框架界面將切塊屬性調整為自適應切塊，調整任務邊界框，以滿足計算機調用最高性能計算工程任務。定義生產項目的格式及質量，提交并開始生產任務。

2.4.3 建立BIM模型

根據設計圖紙和文件，利用Revit軟件創建受施工影響區域下方的水、電、燃氣、熱力、通信等各類管線三維信息模型、圍擋及施工主體結構模型。

2.4.4 模型整合

將三維實景模型、管線模型、圍擋模型以及地鐵車站結構實體模型導入到Fuzor中，用三維實景的形式精確還原設計二維平面圖，為后續的碰撞檢查和施工模擬提供準確的模型基礎。

2.4.5 碰撞檢查

將已建立的管線BIM模型與三維實景模型相結合，由于構建的三維實景與現場實際完全一致，而車站結構主體所需排遷的管線以及圍擋等完全是按照設計圖紙建模，因此創建的場景是將模型超前定位于三維實景中，等同于將設計二維的平面圖變成具有可視效果的三維場景，實現了結構實體的超前定位，可以真實反應出各管線之間及管線、圍擋與施工區域的位置關系，進行碰撞檢查。

2.4.6 方案審核

由于地鐵車站主體結構設計單位與管線遷改及交通疏解設計單位往往一致，而地下管線遷改及交通疏解屬于車站施工非常重要的前期工作，會對后續施工的工期和成本造成非常大的影響，但是由于設計單位不一致，所提供圖紙的形式也不一致，因此采用傳統的二維圖的形式主體結構圖紙、管線遷改圖紙和交通疏解圖紙往往不能直觀的進行疊加，這樣就非常容易造成各類圖紙錯誤，而這類圖紙錯誤就算具有非常豐富施工經驗的工程師也很難發現，但是通過BIM技術就會輕而易舉的發現此類問題并進行及時的調整，達到圖紙審核的效果，為后續的施工方案編制提供基礎。

2.4.7 方案模擬

在Fuzor軟件中，賦予每根管線及結構實體以時間屬性，完全按照施工方案，將工序進行拆分，分期對管線遷改、圍擋位置、交通疏解以及地鐵主體結構和附屬結構施工的空間和時間邏輯關系進行模擬，實現施工方案的超前演練和全景再現，發現施工方案的不足之處，優化方案，并制作成三維效果圖，附于技術標文件中。可以讓評標專家更直觀地了解本工程管線遷改和交通疏解方案，從而對投標單位的技術實力、施工經驗以及投標文件的編制質量作出較高評價。

2.5 BIM技術應用的效果

本工程在投標階段運用BIM技術模擬地鐵管線遷改及交通疏解，實現了模型實體超前地位，方案超前模擬，達到了優化方案的目的，提升了技術標編制質量，提高評標成績，使技術標成功入圍，為下一階段評審并中標奠定了堅實基礎。

3 ?BIM技術在城市軌道交通項目投標階段的應用策略

投標階段充分應用BIM技術，不僅可優化投標施工方案，同時可拓展到更多方面。通過BIM技術的推廣，投標單位技術標文件的編制將愈加高效、準確、精細化，增大評委專家對標書的認可，從而提高中標率。

3.1 BIM技術應用于標前調查

對于城市軌道交通投標項目，線路較長，站點較多，周邊建筑物密集多變，影響范圍大，且基本位于市區較為繁華地段，給現場調查人員分析周邊情況造成了干擾。導致對施工現場的了解不夠充分，而影響施工方案的合理性。

運用BIM技術，按照設計圖紙1：1精確建模，并結合地圖工具，能夠反應其真實空間位置關系。和傳統的招標平面圖相比，能夠更直觀的了解線路的走向、特殊結構物的位置以及周邊現場地勢情況，減少了現場調查的難度，提高了現場調查的效率和準確性。

3.2 BIM技術應用于現場平面布置

施工現場合理布置是施工組織設計（技術標）中的重要評分項，也是體現參投單位現場施工組織能力的重要體現。包括臨時道路、材料加工、材料堆放、機械安裝、攪拌站、臨水、臨電等大小臨工程布置規劃。在地鐵投標項目中，由于車站主體施工需要分期進行，利用BIM技術，可準確模擬出施工各階段的動態變化，合理的調整各施工階段的現場布置方案，動態的展現不同的施工區域在不同的施工階段的現場布置情況。

3.3 BIM技術應用于輔助優化施工進度計劃

通過BIM技術對現場施工情況的模擬，對施工重難點進行分析，結合招標文件對工期的具體要求，提前預估可能出現工期滯后的節點。并通過BIM技術與現場施工的結合，調整人力、物力等資源配置，達到優化施工進度計劃的目的。

3.4 BIM技術應用于投標項目信息記錄

利用BIM技術，可全方位總結投標過程中出現的問題、施工方案及合理化建議等信息，并通過BIM模型完整記錄這些信息，高效直觀地移交給未來的項目施工管理隊伍，避免重復進行BIM工作，提高施工效率。

4 ?結論

通過在蘇州市軌道交通S1線工程、蘇州市軌道交通6號線工程投標中應用BIM技術，使得所投項目順利中標而深刻體會到BIM技術在投標階段的重要性。同時，在投標階段應用BIM技術，不僅僅局限于優化施工方案，還可拓展到更多方面。在標前現場調查、施工現場平面布置、施工進度計劃編制以及標準化等方面應用，使得BIM技術在投標階段的運用具有實質性進展，也同樣驗證了BIM技術在投標階段的可行性。施工企業充分運用BIM技術與投標工作相結合，更能體現一個施工企業的實力，為提高企業核心競爭力奠定了良好基礎，提高中標率，最終使所投項目順利中標。

參考文獻：

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