BIM技術在地鐵車站施工階段的應用

張 福 忠

(中鐵三局集團華東建設有限公司，江蘇 南京 211100)

1 依托項目簡介

本論文研究依托合肥市軌道交通4號線豐樂河路站、玉蘭大道站、金桂路站、科學大道站、天鵝湖站五座地下車站工程，該項目具有車站數量多、施工工藝復雜多樣、現場管理及協調難度大等特點。

2 運用方向

地鐵車站施工中，往往位于城市鬧市區，且由于地鐵車站施工特點，往往會出現以下施工難點：

1)周邊管線錯綜復雜，需要考慮管線與結構相對關系，盡量減少管線遷改工程量。

2)由于地鐵施工場地空間有限，盾構區間始發車站場地布置尤為關鍵，提前優化設計好始發場地布置，不僅節省臨建費用，而且明顯可以提高生產效率。

3)地鐵車站作為城市地下結構，需進行深大基坑的開挖，開挖深度通常在15 m上，處于超過一定規模的危大工程，合理的安排基坑開挖工序，不僅僅是確保工期的控制要點，也是確保基坑開挖過程安全可靠的必要舉措。

針對以上施工難點，依托BIM技術輔助工程施工，可以有效的提供方案可行性，確保施工質量和安全。

3 BIM技術在地形管線模擬中的運用

地鐵車站常位于城市中心區域，車站周邊管線眾多且錯綜復雜，大部分管線需進行遷改或者原位保護。為確保管線安全，優化遷改方案，施工前根據設計圖紙，導入civil 3D處理并導出revit三維地形圖，在場地地形基礎上，結合設計資料和現場物探、人工挖槽采集的真實管線資料，建立場地管線布置模型，明確管線與主體結構相對位置關系，優化后管線保護和遷改路徑，避免管線與結構沖突及遷改方案不當造成工期延誤。

針對此類問題，項目在豐樂河路站及玉蘭大道站建立了BIM地形管線模擬圖，并在玉蘭大道站優化結構蓋板下管涵方案，滿足了4根大直徑自來水的遷改條件，取得了很好的應用效果，見圖1，圖2。

4 BIM場地布置

在地鐵盾構區間始發車站施工前期，可采用Revit軟件對場地布置進行模擬建模，并采用Twinmotion軟件對模型渲染，生成效果圖用于匯報、演示，便于項目綜合決策布置方案，及時調整影響區域，提高生產效率。

本項目金桂路站、科學大道站及天鵝湖站均是盾構區間始發車站，項目綜合該應用技術，預先采用BIM技術進行場地布置模擬，合理規劃施工場地，優化了下井通道、管片堆放場地、渣土基坑設計、龍門吊軌道梁布置、循環水箱路線及現場監控室和倉庫布置等多細節、立體空間的布置方案，為盾構高效施工提供有力保障。金桂路站盾構施工場地布置圖見圖3。

5 BIM基坑開挖進度模擬

在地鐵車站深基坑開挖過程中，通過Navisworks制作施工動畫，根據預定的進度計劃對施工全過程進行動態模擬，不僅可以指導現場施工，綜合確定各工序斜接位置，也可以作為可視化交底和匯報材料進行展示，還能對施工現場的平面布置、工程材料的堆放、施工機械作業空間等進行統籌規劃。

項目在金桂路站、天鵝湖站均進行了4D施工進度模擬。通過模擬，提出了車站鋼支撐合理的進場數量和進場時間；優化減少了鋼支撐及模板支架等周轉材料的場地堆放位置由4處變為3處；明確了履帶吊、汽車吊等設備的交叉作業位置及安全距離要求，效果見圖4。

6 結語

在地鐵車站施工階段，可以通過BIM技術建模實現管線模擬、場地布置、深基坑開挖模擬等實際應用，能夠有效地解決地鐵車站常遇到的共性難點，為車站結構和區間盾構施工方案優化提供思路，在可視化展示施工模擬方面優勢明顯。通過不斷的信息化輔助施工，項目可有效提升施工管理水平，加快施工效率，保障工程的質量和安全可控。