BIM技術在地鐵土建施工中的應用

常雪全?陳虎

摘 要：隨著我國城市化腳步不斷加快，經濟迅速發展，交通事業得到快速發展。隨著城市人口增加，交通壓力逐漸增大，給人們出行帶來諸多不便。地鐵的出現緩解了城市交通擁堵現狀逐漸成為人們出行的重要交通工具。但由于地鐵施工建設周期長、投資大、技術復雜，在施工過程中容易受到各種因素干擾，產生各種各樣的施工問題。因此，地鐵在施工過程中要加強對BIM技術的應用，保證地鐵在施工過程中安全施工，進而提高地鐵的工程質量，推動交通事業的健康發展。

關鍵詞：地鐵土建施工;BIM;應用

1 BIM技術的特點

1.1 可視化功能

可視化功能是BIM技術最具應用價值的功能。在工程項目中應用BIM技術，能將工程項目的概況以三維立體的形式為工作人員展現出來，該功能解決了傳統設計工具只能在二維平面內進行工作的局限性，工作人員能通過直觀的形式來了解工程概況，不必再根據施工圖紙進行想象。并且針對較為復雜且存在重疊的設計結構，BIM技術可以構建局部三維模型，從而使工作人員對設計內容一目了然。此外，BIM技術可視化功能的價值體現在其不只是可以應用于工程項目的設計工作中，施工人員、監工人員都可以基于該功能進行溝通、討論，從而完成相應工作。

1.2 協調功能

一項工程項目包括許多工作部門，除了設計單位、施工單位，還包括監工單位、工程造價單位及業主等。因此，在施工過程中需要多部門單位協調開展工作，當施工中遇到問題時能第一時間進行溝通、解決。然而，以往施工過程中各單位之間的協調性較差，施工中出現問題時很難在最短時間內進行解決。而應用BIM技術能實現各單位、各部門之間的寫作，當施工中出現問題時，能及時聯系各個部門進行溝通協調，從而制定出解決問題的方案。比如，在施工中給排水管道與電梯井的設計布置出現了碰撞問題，施工方便可以在最短時間內與設計單位進行溝通、解決。

1.3 一體化功能

BIM技術的一體化功能指的是應用BIM技術后，可以實現從設計工作到工程施工最后到工程竣工全過程的一體化管理。通過BIM技術的數據庫，能將有關于工程項目的信息全部收集整合到數據庫中，從而實現對工程項目的管理。

2 BIM技術在地鐵土建施工中的應用

2.1 施工過程模擬

地鐵車站在施工中往往遇到多專業、多工作、多工種等相互交叉施工，施工難度極大。施工前對復雜節點的技術交底及施工過程中對各工作協調管理均屬于地鐵車站施工管理的一大難題。基于BIM技術地鐵車站施工管理系統，將施工進度信息與3D空間模型相互關聯，實現了提前的、動態的、可視的、模擬的車站工程建造過程。在工程施工前，提前進行工程施工模擬，將每一個構件在時間和空間上進行準確定位，提前預警施工中出現疏忽、不當及錯誤等信息，及時進行反饋、調整。在滿足工期要求前提下，工程在施工模擬過程中發現基坑土方開挖與內支撐施工存有大量交叉施工，土方的開挖深度與流水方式嚴重影響內支撐工作的作業方式。施工過程中，重點關注其施工的流水情況，提前掌握施工中可能突發的情況，及時作出應對。

2.2 合理規劃地鐵施工空間

地鐵工程的施工與土木建筑工程施工大不相同，從施工環境來看，地鐵工程項目的施工環境處于地下，而且施工空間十分有限。因此，針對這種施工情況，需要施工方在施工前對施工空間進行合理規劃，目的是增加施工空間、提升施工安全系數。應用BIM技術對地鐵施工空間進行合理規劃時，可先將施工空間分為可使用空間、施工過程空間及施工材料存放空間。之后考慮到隨著工程施工的開展，可使用空間將越來越小，因此需要在規劃施工空間時對空間使用程度進行預算，避免在工程后期由于空間狹小導致工程無法實施建設。此外，在施工前應用BIM技術對地鐵工程進行三維建模，能直觀地了解工程施工方案的可行性，并且在施工時需要避免共享空間的出現。

2.3 地鐵車站工程設計階段的BIM技術應用

在設計地鐵車站工程的時候，需要有扎實的專業基礎做鋪墊，涉及多方面內容，十分復雜。其中包含了建筑設計、給排水設計等各方面的內容，知識點也比較多，如通風空調管線布置、消防管路布置等。在這種情形下，需要不同類別的設計人員相互配合，加強交流與溝通，以解決設計圖紙中存在的不足之處。在設計過程中以建筑單位為中心，來引導整個設計工作，各個專業人員之間都要提供相應的資料。在設計初期的時候，建筑人員需要根據各專業資料的數據內容來進行科學設計，然后將設計完成的建筑圖紙分發給其他專業設計人員來修改，以確保設計圖紙無誤，每一個專業相關部門都要認真審核建筑設計圖紙的可行性，若是沒有問題，則需要各自簽字確認。在這個過程中應用BIM技術，則能夠為各專業部門提供一個良好的交流平臺，促進部門之間的協調合作，可將所有相關的專業信息直接呈現出來，有利于提升建筑設計工作效率，提升設計圖紙的可操作性。例如，基于BIM技術的信息系統平臺中，具有檢查和漫游等功能，能夠有效避免各專業部門因配合有問題而導致設計圖紙出現偏誤，而且BIM技術的5D造價估算功能，能實現地鐵車站工程的精細化預算管理。

2.4 質量安全管理

工程采用BIM技術實現車站施工質量控制的事前、事中、事后3個階段控制。工程開工前，在模型建立過程中核查施工圖紙存在的設計漏洞、缺陷，提前反饋至設計單位進行修改，并在核查過程中明確施工重點與難點，為施工過程中有效的質量控制做準備。施工階段，以BIM三維模型構件作為施工質量控制的標準，進行三維施工技術交底，達到施工過程中局部構件與整體建筑物的質量控制。施工完成后，進行BIM三維模型的交付及基于BIM模型信息工程竣工質量驗收與評定。安全管理主要應用在基于BIM技術的數字化的安全培訓與安全教育。針對文化水平低、安全意識薄弱的勞務人員與管理人員進行虛擬施工技術培訓及安全知識學習，保證了施工人員實際現場操作規范性及風險規避及時性。

2.5 地鐵施工空間的安全檢查

地鐵施工空間有限，并且主要在地下開展施工。這就要求施工單位合理有效地利用施工空間。在對施工空間進行劃分后，需要應用BIM技術對施工空間的安全性進行檢查。檢查內容主要包括施工設備存放區是否與施工區域進行交叉碰撞，如果存在空間上的沖突，則需要對空間重新進行劃分，從而避免事故的發生;在施工過程中所應用到的一些施工設備需要考慮其機械臂長度及工作范圍，在設備工作范圍內不能存在其他設備或者雜物，以免干擾施工設備的正常運行，同時避免施工設備發生事故而影響地鐵施工安全。在進行地鐵施工空間安全檢查過程中，可以應用BIM技術的三維建模技術，對已經劃分好各個區域的整體施工空間進行建模，通過建立好的三維立體模型來查看施工設備、施工材料以及施工人員對于空間的占用情況。而且檢測過程中要考慮可能出現的碰撞問題，針對這些可能發生的碰撞事故提前采取預防和處理措施。

3 結語

BIM技術在地鐵車站工程中具有重要作用，可貫穿用于整個工程建設中。利用BIM技術，可科學規劃地鐵車站工程的設計方案，確保設計圖紙無誤，并且能夠在進行實際施工之前先模擬施工，及時發現其中存在的問題，予以改善。而且能使各專業部門之間相互配合，實現數據信息共享，避免因配合不到位而影響了施工質量。

參考文獻：

[1]劉志勇.BIM技術在地鐵車站裝修工程中的應用[J].河南建材，2018（4）：470-471.

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