BIM技術(shù)在深圳城市軌道交通14號(hào)線布吉站前期工程的應(yīng)用及思考

蔡剛

深圳鐵路投資建設(shè)集團(tuán)有限公司 廣東 深圳 518000

前言

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷增強(qiáng)，城市化進(jìn)程不斷加快，大中城市交通擁堵問題也日趨嚴(yán)峻，并開始制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展。由于城市軌道交通具有節(jié)約土地、節(jié)約能源、運(yùn)量大、安全快捷等特點(diǎn)，在城市建設(shè)中越來(lái)越受到青睞。城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)一般都在大中型城市的建成區(qū)，周邊環(huán)境復(fù)雜，施工空間有限，施工周期長(zhǎng)，建設(shè)難度高。城市軌道交通的前期工程對(duì)周邊影響大，不可控因素多，是整個(gè)建設(shè)過程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，亟須采取新的技術(shù)提升質(zhì)量和安全管理水平。

1 城市軌道交通前期工程概述

前期工程是城市軌道交通建設(shè)的重要組成部分，一般包括：建（構(gòu)）筑物拆除和保護(hù)、交通導(dǎo)改、管線保護(hù)和遷改、臨電和臨水引入等工程或事務(wù)。其中交通導(dǎo)改和管線遷改一般都是重難點(diǎn)。為避免交通導(dǎo)改影響社會(huì)道路的交通秩序及發(fā)生交通事故，減小對(duì)社會(huì)車輛及行人的影響，需要合理進(jìn)行施工任務(wù)劃分和安排施工車輛出入線路及時(shí)間。管線是一座城市的血管，管線遷改施工需要合理安排，避免影響城市居民的正常生活，更不能釀成隱患或事故。

城市軌道交通前期工程特點(diǎn)

（1）投資巨大。前期工程包括數(shù)十項(xiàng)工作內(nèi)容，每項(xiàng)工作的費(fèi)用少則數(shù)萬(wàn)元多則數(shù)十億。綜合統(tǒng)計(jì)深圳市多條線路的投資情況，前期工程投資所占項(xiàng)目總投資的比重約為10%左右。

（2）專業(yè)眾多。前期工程情況復(fù)雜，涉及專業(yè)繁多。常見專業(yè)有：道路交通、房屋建筑、橋梁通道、河道湖泊、鐵路、高速公路、給水、雨污水、燃?xì)狻崃Α㈦娏Α㈦娦拧⒂芯€電視、廣播、園林綠化等。

（3）工序交錯(cuò)復(fù)雜。城市軌道交通建設(shè)往往工期要求嚴(yán)格，加之為減小對(duì)周邊環(huán)境的影響，施工窗口期短，前期工程中各項(xiàng)施工工序可能要求同時(shí)施工。同時(shí)，城市軌道交通建設(shè)一般施工場(chǎng)地狹小，多項(xiàng)施工工序在狹小的場(chǎng)地內(nèi)同時(shí)開展，會(huì)造成場(chǎng)地內(nèi)設(shè)備和人員混雜，施工工序互相影響的情況[1]。

2 BIM技術(shù)在布吉站前期工程中的實(shí)際應(yīng)用

BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、可出圖性等特點(diǎn)，與復(fù)雜的前期工程結(jié)合起來(lái)，能顯著提高工作效率。

（1）布吉站前期工程概況。布吉站是深圳市城市軌道交通14號(hào)線工程的第4個(gè)車站，為地下三層島式換乘車站，采用明挖法施工，長(zhǎng)246.84m，標(biāo)準(zhǔn)段寬21.9m，深26.7m，其兩端均為盾構(gòu)接收。該站位于原深圳市特區(qū)二線關(guān)咽喉地帶，地勢(shì)狹長(zhǎng)，可用于交通疏解的臨時(shí)用地極少，且深圳市東西向各類管線的主干管都在此匯集，地下管群巨大且龐雜，是工程實(shí)施的重難點(diǎn)。

（2）可視化展示。首先，BIM技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)院圖紙及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行布吉站周邊建構(gòu)筑物、道路及綠化等現(xiàn)狀情況繪制場(chǎng)地和結(jié)構(gòu)BIM模型，根據(jù)現(xiàn)狀管線分布情況繪制管線BIM模型。通過三維模型可以直觀展示布吉站的周邊情況，項(xiàng)目管理人員對(duì)整個(gè)施工區(qū)域有一個(gè)清晰的輪廓和概念，并對(duì)施工過程和施工目標(biāo)有更明確的認(rèn)識(shí)。

（3）碰撞檢查，減少返工。在確定方案過程中，較平面工作方法，在布吉站這一立體空間關(guān)系復(fù)雜項(xiàng)目中，三維模型更形象，更容易理解，提供了許多可供比選的創(chuàng)新方案，并最終選擇了綜合最優(yōu)方案，提高了方案的可行性。同時(shí)，利用BIM軟件進(jìn)行模型碰撞檢查，直觀解決空間關(guān)系沖突，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，減少在施工階段可能存在的錯(cuò)誤和返工。通過碰撞檢查，共發(fā)現(xiàn)5處不合理的地方，包括管線改遷與既有管線碰撞點(diǎn)、管線改遷與橋樁加固碰撞點(diǎn)、管線改遷與圍護(hù)結(jié)構(gòu)碰撞點(diǎn)等。

（4）施工模擬。前期工程涉及專業(yè)眾多，施工工序繁雜，工作面狹小，各項(xiàng)工序施工交錯(cuò)進(jìn)行，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)施工管理可能混亂而沒有施工效率。通過BIM施工模擬，形成施工動(dòng)畫，每一項(xiàng)工序都以動(dòng)畫的形式展示，工人及現(xiàn)場(chǎng)管理人員能清晰明確施工任務(wù)和施工工序，有效提高施工組織效率。施工交底時(shí)，先讓工人觀看動(dòng)畫，再進(jìn)行說(shuō)明。動(dòng)畫展示直觀，形式活潑，工人容易理解，接受程度高，還能激發(fā)工人們的興趣，主動(dòng)觀看和交流，大大提高了交底的效率。

3 BIM技術(shù)在城市軌道交通前期工程中的應(yīng)用展望

（1）BIM5D技術(shù)應(yīng)用。軌道交通前期工程專業(yè)繁多，施工材料、機(jī)械、工具也非常龐雜，尤其大型管線遷改施工，需要占用非常大的臨時(shí)用地，導(dǎo)致剩余作業(yè)空間非常小。而一般因工期和窗口期限制，要求多專業(yè)、多作業(yè)面同時(shí)施工。如果組織不合理，極易造成安全隱患，甚至市安全事故。通過BIM模型與工期安排結(jié)合后，計(jì)劃人員可快速準(zhǔn)確地獲取工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，合理調(diào)整施工組織，優(yōu)化場(chǎng)地布置，合理安排工期，為施工企業(yè)制定精確人、機(jī)、材計(jì)劃提供有效支撐。另外，BIM模型與工程造價(jià)結(jié)合后，可通過BIM模型提取的精確的工程量，對(duì)工程預(yù)算進(jìn)行控制。

（2）檔案資料管理。軌道交通前期工程需要對(duì)大量的檔案資料進(jìn)行管理。包含勘察設(shè)計(jì)階段、材料進(jìn)場(chǎng)階段、施工階段、驗(yàn)收階段、竣工移交等階段的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)及簽字蓋章后的掃描件；包括建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位等出具的各類資料及設(shè)備和材料生產(chǎn)廠商信息、價(jià)格信息、網(wǎng)站鏈接、供應(yīng)商聯(lián)系人及聯(lián)系方式、施工責(zé)任單位、責(zé)任人聯(lián)系電話、維保手冊(cè)等信息。檔案資料與BIM模型關(guān)聯(lián)，并與前期工程進(jìn)度同步，方便參建各方在施工過程中的資料查詢。且所有BIM模型、數(shù)據(jù)庫(kù)、資料庫(kù)等均在竣工完成后可提交給建設(shè)單位作為運(yùn)維管理的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

城市軌道交通建設(shè)前期工程規(guī)模大、專業(yè)眾多、工序復(fù)雜、不可控因素多，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)和可視化交底，能夠顯著減少前期工程中的錯(cuò)漏碰缺。未來(lái)應(yīng)用BIM4D和BIM5D技術(shù)，能夠?qū)⑿畔①Y源與空間模型完全結(jié)合，形成完整的建筑信息模型，進(jìn)一步提高工作效率和項(xiàng)目質(zhì)量。