BIM技術在高鐵站綠軸工程主體施工中的應用

王鵬威 李 洋 竇建波 王千里 陳 誠

（中建七局安裝工程有限公司 河南鄭州 450000）

1 研究現狀

高速鐵路的開通，縮短了貨品運輸時間，提高了運輸效率，推動經濟發展的同時，既有火車站及到發線也滿足不了速度更高的列車要求，適應高速列車運輸要求的新式火車站在各地興建。新式場站的建設，拉動周邊環境及產業的配套發展，與居民生活區聯通的“綠軸工程”應運而生。

“綠軸”工程是連接高鐵站與居民區的一條半地下綜合建筑，通常包括土建、電氣照明、給排水、景觀綠化、交通等配套的設施。國內針對這種綜合性工程主體施工的BIM應用，多集中在可視化交底、模型構建等層面，對相關數據的提取以及復雜節點的深化優化設計并沒有太多涉及。而在施工過程中，放樣坐標以及復雜節點的鋼筋布置，往往是影響工程質量以及制約施工進度的因素，因此，非常有必要對綜合性工程主體施工的BIM應用再挖掘。

2 研究方向

2.1 項目背景

2.1.1 工程重點、難點分析

本研究依托的商丘市火車站核心區綠軸工程項目，位于商丘高鐵站北側，人民路以東，歸德路以西。包括土建工程、電氣照明工程、給排水工程、景觀綠化工程、交通工程等配套設施。工期暫定720d，造價暫定16.6億元。

根據主體工程圖紙設計情況，以及施工現場實地勘察，總結出以下重點、難點：

（1）基坑面積達62515m2，平均開挖深度近13m。

（2）主要結構為地下混凝土框架結構，單層面積達到近65000m2。

（3）端頭建筑鋼結構和混凝土結構相互穿插，施工關系較復雜。

2.1.2 可優化專業工程

本研究依托的商丘市火車站核心區綠軸工程項目，線路全長726m，分為A、B、C三個施工區段，每個工區都包含多專業工程作業。本項目根據設計圖紙、工程量清單以及現場原地貌復測，初步編制了臨建方案、施工組織設計、各專業施工方案。

2.2 應用情況

2.2.1 BIM應用策劃

在項目施工前期，本BIM研究小組深入項目，從項目吸納成員，針對工程重點、難點，以及可優化的專業工程，對項目初步編制的基坑施工方案、筏板施工方案、鋼結構混凝土預埋復雜節點施工方案等進行了探討式研究分析。結合本公司其他工程項目的BIM應用情況，分階段開展BIM工作。本階段工作主要包含以下內容：

（1）基于BIM技術對筏板、主體結構、主體建筑進行基礎模型構建。

（2）基于BIM技術對筏板結構重要控制點提取坐標。

（3）基于BIM技術對鋼結構混凝土預埋節點處鋼筋排布進行優化。

2.2.2 BIM應用實施

（1）基于BIM技術對筏板、主體結構、主體建筑進行基礎模型構建。

模型構建是BIM技術輔助工程施工的基本工作，是開展后續和其他階段工作的基礎。將二維圖紙翻譯成可視的立體模型，對不規則異型結構部位的模板選擇和鋼筋放樣提供了最為直接的支持。針對本工程的主體模型構建，根據施工順序和結構分類，包括筏板模型、鋼結構混凝土預埋節點模型、結構模型、建筑模型。

（2）與此同時，在模型構建中，對圖紙中相沖突的位置進行標注統計，反饋至設計單位進行答疑。

圖1 構建模型過程中發現圖紙問題

（3）基于BIM技術對筏板結構重要數據提取。

①筏板在空間上呈凹凸結構，對于凹凸處角點位置的精準定位，是將筏板按圖施工的關鍵。本項目在構建筏板模型時，將結構輪廓坐標高程作為控制點，在此基礎上進行模型構建，同時也對筏板結構各位置賦予了相關參數。

②異型結構在工程量計算、統計時，在圖紙無工程數量表或工程數量未給出單體工程量時，往往計算不出或出入較大。從模型中提取工程數量，快捷、準確。

圖2 異性結構工程量提取

（4）基于BIM技術對鋼結構混凝土預埋節點處鋼筋排布進行優化。

本工程包含的建筑工程，在筏板施工時，需將鋼結構預埋在筏板中。筏板中鋼筋排布復雜、密集，如不能正確預留接口，很難避免鋼筋切斷的結果，這對筏板的整體性和強度均有較大影響。對預留預埋接口處鋼筋進行建模放樣，準確預留、準確下料。

3 總結

本工程應用BIM技術進行主體結構基礎模型構建，審核設計圖紙。將模型賦予設計數據作為參數，對復雜結構的放樣坐標點進行提取，用于實際放樣和校核其他方式計算出的坐標數據。對異性結構的工程量統計，大大提高了工程量計算統計效率和準確性。預留預埋處的鋼筋放樣，保證了預留的準確性，避免鋼筋截斷和返工。

在施工過程中，通過展開BIM應用，有效提高了施工現場的合理性和科學性，高效的指導了現場的施工，提高施工效率，同時也為類似工程樹立樣板，積累經驗。