BIM技術在地鐵車站土建施工中的應用

王清富

（中鐵十二局集團第二工程有限公司，山西 太原 030000）

在信息化社會下，現代化技術在地鐵車站土建施工中應用日益增多，比如BIM技術。通過BIM技術開展地鐵車站土建施工，不僅能夠將地鐵車站土建施工圖紙全面展現出來，還能保證施工人員對地鐵車站土建施工程序和關鍵部位結構狀態有所了解，以此規范地鐵車站土建施工方案，改善地鐵車站土建施工缺陷，推進地鐵車站土建施工向著現代化方向發展。

1 相關實例

某地鐵4號線某車站項目為地下兩層島式站臺車站，主體結構總長190.4m，標準段寬20.7m、高13.51m，大小里程端頭井段寬24.7m、高15.21m，站臺中心處底板埋深為16.71m，覆土厚度約為3.2m。車站采用現澆鋼筋混凝土箱型結構型式，主體結構為兩層三跨矩形框架結構，車站圍護結構采用地下連續墻，明挖法施工；車站兩端區間采用盾構法施工，大小里程端均為盾構始發井。該車站項目基坑長度約190m，基坑寬度不一，呈不規則形狀，基坑自身風險等級為4級，基坑標準段深10.1m，通道部分局部加深段坑深為12.3m。圍護方式采用“SMW工法樁+內支撐”形式，圍護結構為SMW工法樁，共設2道支撐。

2 BIM技術的概述

為保證BIM技術在地鐵車站土建施工中發揮自身最大作用，必須加強BIM技術研究力度，明確BIM技術定義和特點，加深相關人員對BIM技術的了解，促使其在靈活應用BIM技術條件下開展地鐵車站土建施工，確保地鐵車站土建施工質量和安全性得到有效保障。以下結合地鐵車站土建施工對BIM技術定義和特點展開有效論述，為促使后期地鐵車站土建施工順利開展提供有力支持。

2.1 BIM技術的定義

BIM技術又稱為建筑信息模型技術，可在工程項目的全壽命周期中使用（見圖1），該項技術不僅能夠對工程項目進行提前估算，還能將工程項目建設圖紙以三維形式展現出來。加上多數工程項目建設流程較為復雜，相關人員在開展工程項目建設施工時很有可能會出現一些問題，這就充分體現出BIM技術在各項工程項目綜合建設中的應用價值。此外，借助BIM技術還能將施工項目中基礎數據與設計圖紙結合到一起，提升設計圖紙在相應工程項目綜合建設中的現實作用，降低工程項目建設難度，確保工程項目建設質量和經濟價值有所提高。

2.2 BIM技術的特點

圖1 BIM技術適用階段

結合多方面研究分析發現，BIM技術特點比較多，大致可以分為以下幾點：（1）傳統地鐵車站土建施工中應用的技術為二維技術，這就為地鐵車站土建施工帶來一定阻礙，影響地鐵車站土建施工效率。而BIM技術作為一種三維施工技術，將其應用到地鐵車站土建施工當中，可以利用各項標準化參數信息制成三維施工模型，將地鐵車站土建施工部位以三維模型方式呈現出來，保證地鐵車站土建施工人員對各施工部位結構狀態有所了解。（2）由于BIM技術本身具備信息化優勢，這就可以利用各項參數信息對地鐵車站土建工程展開有效描述，將各結構部位呈現出來。同時，采用BIM技術對地鐵車站土建結構進行參數化和數字化模擬，可有效改善地鐵車站土建結構設計方案中固有缺陷，避免實際操作中的沖突。（3）通過BIM技術不僅可以提高地鐵車站土建結構三維信息收集整理效果，還能對土建結構與地鐵車站整體結構之間關系進行高精度構述，繼而滿足地鐵車站土建施工現實要求，以彰顯各項基礎信息在地鐵車站土建施工中的現實作用。（4）BIM技術作為IFC工程技術的重要分支，在標準情況下，可用BIM技術讀取施工軟件中基礎信息，借助各項基礎信息對地鐵車站土建施工問題實施全面處理，嚴防地鐵車站土建設計圖紙以及具體施工中各項問題持續惡化，以此突出BIM技術開放交互性優勢。

3 BIM技術在地鐵車站土建施工中的應用

由于BIM技術具備諸多明顯優點，因此，有必要保證BIM技術在地鐵車站土建施工中的應用效果，以此構建標準化三維施工圖紙，進而為地鐵車站土建施工順利地開展提供有效參考依據。相關人員應針對BIM技術在地鐵車站土建施工中的應用展開深入分析，不斷提升地鐵車站土建工程施工效果，確保土建工程施工模式可以滿足地鐵車站綜合建設要求，繼而提高地鐵車站整體結構質量安全。目前，BIM技術已在地鐵車站土建施工中有廣泛應用，其具有多方面的應用優勢。

3.1 強化施工圖紙繪制力度

在開展地鐵車站土建施工前期，應要求相關人員對地鐵車站土建施工現場環境展開有效分析，了解地鐵車站整體結構和土建施工要求，以此規范施工流程，嚴防施工過程中因外在因素干擾而出現問題。為降低車站施工難度，應在施工前結合BIM技術開展施工圖紙繪制工作，保證車站施工圖紙的合理性，確保各項基礎信息能夠在施工圖紙中得到有效表達。此外，在施工前還應利用BIM技術對施工圖紙展開有效審核（見表1），及時解決施工圖紙中不合理處，保證車站施工過程綜合管控效果，使得施工單位與設計單位在相互合作條件下對車站施工圖紙展開全面優化。在車站施工圖紙變更時也需要應用BIM技術，達到各部位施工圖紙變更調整效果，避免車站施工因圖紙問題而出現返工現象，從而保障車站施工質量，降低施工成本，提升施工經濟效益。

表1 地鐵車站土建施工圖紙審核項目

3.2 保證地鐵車站土建施工現場模擬效果

為保證地鐵車站土建施工可良性開展，可借助BIM技術強化工程項目施工現場三維模擬效果，增強施工現場三維模型構建水平，達到調整地鐵車站土建施工缺陷的目的。根據以往工作經驗，施工現場布置往往較為復雜，從而導致施工場地布置模擬圖過于混亂，保證施工圖與效果圖（見圖2）的關聯性，將直接影響相關模擬圖在地鐵車站土建施工中的現實作用。而對于地鐵車站土建現場布置模擬圖中存在的各項問題，可以要求相關人員在BIM技術支持下對模擬圖中潛藏問題展開優化調整（見圖3），使地鐵車站土建施工現場布置模擬圖與工程項目實際施工現場環境相一致，從而促進施工現場布置圖更為合理，達到充分匹配施工過程實際的目的。但是，地鐵車站土建施工現場存在較多限制因素，這就導致地鐵車站土建工程重點部位施工時會因為限制因素干擾而出現安全隱患，難以滿足地鐵車站土建施工順利開展的要求。鑒于此，可用BIM技術對工程項目重點部位進行有效建模，并通過各項標準化模型對地鐵車站土建施工現場以及重點施工部位潛藏缺陷進行全面優化，避免缺陷對地鐵車站土建結構現實施工效果產生影響。

圖2 地鐵車站效果圖

3.3 強調施工過程和進度可視化

在地鐵車站土建結構施工時經常會因外在因素干擾而暴露出很多問題，如果不能有效改善這些問題，將在一定程度上影響施工效果，進而嚴重影響結構質量安全和穩定性。對此，可用BIM技術對施工過程和進度進行可視化管理，要求相關人員按照動態三維模型（見圖4）開展相應施工。在相關人員全面掌握工程項目施工過程和進度狀況下對相應施工缺陷進行全面優化，使得各項模型在施工過程和進度可視化管理中發揮自身最大作用。而應用傳統技術進行施工時往往需消耗大量資金，這就導致施工效果和經濟效益下降，使施工單位原本微薄的利潤空間進一步被壓榨，施工單位一直追求的良性發展將化為泡影。利用BIM技術不僅解決了工程各項施工問題，還能提高施工效率，達到縮短工程施工周期的目的。

3.4 對土建施工材料展開有效管理

在地鐵車站土建施工中涉及的材料比較多，應保證施工人員對各類施工材料規格型號和作用效果有所了解，促使相關人員在施工過程中可以有效利用各項施工材料，滿足工程的施工質量。地鐵車站整體結構復雜多變，利用BIM技術既可對各類施工材料進行精準化管理（見圖5），又可保證各類施工材料數量計算合理性，從而避免在施工時出現各類施工材料過度浪費問題，以此保障地鐵車站土建施工經濟效益和BIM技術的現實作用。除此之外，通過BIM技術還能保障在地鐵車站土建施工中各類材料物資動態管理的效果，幫助施工人員以及管理人員在短時間內了解各類材料消耗情況和應用價值，調整地鐵車站土建施工中各類材料應用問題，達到高效合理配置和利用各類材料的目的。

圖3 基于BIM技術施工管理流程

圖4 地鐵車站板、梁、柱剖切BIM模型

4 結束語

圖5 基于BIM技術材料管理流程

BIM技術作為工程項目建設施工中的常見技術，保證BIM技術在地鐵車站土建施工中的應用力度，可以對地鐵車站土建施工缺陷展開全面優化，嚴防有關部門在開展地鐵車站土建施工時因外在因素干擾而出現問題，確保地鐵車站土建施工質量得以提升。