BIM技術(shù)在地鐵施工進度風險管理中的應(yīng)用

孫一

摘 要：目前，我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在經(jīng)濟發(fā)展的推動下不斷完善，地鐵作為城市居民重要的交通出行方式，也在城市交通中發(fā)揮著越來越重要的作用。但在部分城市的地鐵施工中仍然存在一定程度的進度風險，對城市基礎(chǔ)交通建設(shè)工程產(chǎn)生了負面影響。本文對引起地鐵施工進度風險的因素進行了深入分析，并探討了BIM技術(shù)在地鐵施工中應(yīng)用的可行性，同時提出了BIM技術(shù)的具體應(yīng)用方法，希望以此實現(xiàn)對地鐵施工進度風險進行有效把控，促進我國城市基礎(chǔ)交通設(shè)施建設(shè)施工的良好開展。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);地鐵施工;進度風險管理

中圖分類號：U231.3 文獻標識碼：A

0 引言

由于地鐵施工相對于其他城市工程施工更加復雜，所以地鐵施工中存在許多影響施工進度的問題。但隨著BIM技術(shù)的不斷革新，并逐漸在工程建設(shè)中進行實踐應(yīng)用，地鐵施工項目工作人員也可以運用相應(yīng)的BIM技術(shù)來對項目質(zhì)量安全分析進行簡化，更加準確地預測項目進度風險。所以，BIM技術(shù)在地鐵施工風險管理中的應(yīng)用具有重要推動作用[1]。

1 引起地鐵施工進度風險的主要因素

由于地鐵施工的特殊地理位置因素，其相較于地上建筑項目的施工更加困難。為緩解城市交通壓力、改善城市居民生活質(zhì)量、推動城市經(jīng)濟發(fā)展，大部分地鐵被建設(shè)在城市的中心地帶。所以，地鐵施工具有以下特點：

其一，地鐵施工環(huán)境相對復雜。由于地鐵施工地點上方存在眾多的建筑，并且人車流量較大，所以其相較于地上施工項目而言，施工場地較小、操作空間較為有限，同時，地鐵施工中的管道線路安裝較為密集，并且建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計復雜也導致了地鐵施工周期較長等問題的出現(xiàn)。基于此，參與地鐵項目建設(shè)的施工人員和管理人員應(yīng)具備良好的工作能力和綜合素質(zhì)。

其二，由于地鐵施工所涉及的專業(yè)較為復雜，導致參與其施工的單位較多，不利于工程的集中統(tǒng)一管理。土方開挖、軌道站臺設(shè)計等繁重的工作必須由不同施工單位比如土木建設(shè)、機電結(jié)構(gòu)等單位分別開展施工。這種復雜的施工要求導致了各施工單位之間一定程度上無法進行及時有效的溝通，對地鐵施工項目管理工作者的工作效率和工作能力提出了更高要求。

其三，地鐵施工危險系數(shù)較高。開挖底下土方的過程中可能對地上的建筑、道路、綠化帶和管道線路等城市設(shè)施造成影響。一方面如果在施工過程中沒有有效支護基坑，就會引發(fā)地面的塌陷;另一方面，排水系統(tǒng)的設(shè)計不合理也會堵塞潛水排污泵，從而造成基坑出現(xiàn)積水的現(xiàn)象。由于上述問題的存在，導致地鐵施工人員的生命安全時刻受到嚴重威脅，顯著增加了地鐵施工的危險系數(shù)，從而引發(fā)地鐵施工進度風險。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用原則和應(yīng)用難點

BIM技術(shù)以“指導現(xiàn)場施工，提高管理水平”為原則。根據(jù)這個原則，技術(shù)人員在構(gòu)建BIM模型、建立BIM協(xié)同管理平臺和開發(fā)BIMAPP客戶端時，應(yīng)充分注重其是否對施工管理的效率帶來了提升。同時，應(yīng)重點關(guān)注協(xié)同管理平臺和APP客戶端的便捷性、穩(wěn)定性和智能性的建設(shè)[2]。

雖然BIM技術(shù)相交于傳統(tǒng)工程技術(shù)具備諸多優(yōu)勢，但如果不能掌握合理科學的使用方法，BIM技術(shù)自身的弊端也會顯露出來，使得其無法有效在地鐵施工中推行使用。第一，目前我國存在較多BIM技術(shù)開發(fā)公司，其所研發(fā)的BIM技術(shù)軟件種類也較為豐富，但由于地鐵施工的復雜性，往往會同時應(yīng)用不同軟件，就要求不同BIM軟件之間進行良好的交互和配合;第二，BIM技術(shù)雖然在不斷發(fā)展，但部分技術(shù)仍然不夠成熟，對其的開發(fā)與應(yīng)用需要投入大量的資金和時間成本，短期內(nèi)無法產(chǎn)生較高收益;第三，真正掌握BIM技術(shù)的人員往往對地鐵施工方面了解不足，導致相關(guān)人才短缺;第四，傳統(tǒng)管理模式在各工程施工中根深蒂固，盲目推行BIM技術(shù)可能會適得其反[3]。

3 BIM技術(shù)在地鐵施工進度風險管理中的應(yīng)用分析

3.1 建立地鐵施工BIM數(shù)據(jù)庫

建立地鐵施工的BIM數(shù)據(jù)庫可以有效分析和管控地鐵施工中潛藏的進度風險。應(yīng)在地鐵施工前通過運用BIM技術(shù)開發(fā)的軟件系統(tǒng)，構(gòu)建科學合理的地鐵建設(shè)風險模型。根據(jù)這個模型可以便捷、快速地發(fā)現(xiàn)地鐵建設(shè)中存在的問題，并及時進行補充和改進。設(shè)計工作人員和施工人員應(yīng)對可能存在的進度風險進行逐條分析，優(yōu)化地鐵建設(shè)的設(shè)計結(jié)構(gòu)，從而在降低資金壓力和工期壓力的同時，促進地鐵建設(shè)行業(yè)共同進步。將大量的地鐵施工實際案例和專業(yè)知識輸入BIM數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并及時根據(jù)新出現(xiàn)的信息對數(shù)據(jù)庫進行更新。在地鐵施工開始前，參照BIM數(shù)據(jù)庫，對其中的信息進行逐一分析，并制定相應(yīng)的施工計劃，同時嚴格按照計劃開展施工工作。

3.2 通過BIM模型識別進度風險

通過構(gòu)建BIM數(shù)據(jù)模型來分析地鐵施工進度風險。地鐵施工中不同施工單位應(yīng)根據(jù)自身情況建立數(shù)據(jù)模型，并在施工開始前對比BIM數(shù)據(jù)庫中的信息，從而及時發(fā)現(xiàn)潛在風險，并尋找解決風險的方法[4]。

3.3 通過BIM技術(shù)平臺提升施工效率

地鐵工程項目施工管理者可以隨時根據(jù)BIM技術(shù)平臺對施工情況進行直觀有效的對比。通過BIM技術(shù)平臺可以合理匹配施工所需材料、人員和施工周期，得出的這部分數(shù)據(jù)可以確定人員是否充足、材料是否完備等問題。并且可以在地鐵施工開始前針對施工效率進行仿真模擬，一旦模擬過程中出現(xiàn)施工效率低下、施工周期過長等問題，BIM模型就會自動將結(jié)果反饋給技術(shù)人員。通過BIM技術(shù)，可以促進工程管理人員和設(shè)計人員對整體地鐵工程施工把控程度的加強，從而更好地開展工程管理工作和施工建設(shè)工作，有效提升了地鐵工程項目施工效率，一定程度上減少了地鐵進度風險的發(fā)生頻率，為城市居民提供更好的生活和交通環(huán)境，促進了人民群眾生活質(zhì)量的改善。

3.4 BIM信息系統(tǒng)的應(yīng)用

對BIM信息系統(tǒng)的合理應(yīng)用可以幫助設(shè)計人員合理規(guī)劃地鐵項目施工進度。由于地鐵建設(shè)工程工作量大、施工周期長、工作環(huán)境狹窄等問題，導致在地下密閉空間內(nèi)難以同時進行多種專業(yè)施工工作，從而使地鐵施工斷斷續(xù)續(xù)，缺乏連貫性，也無法有效提升地鐵建設(shè)效率。但如果可以有效利用BIM信息系統(tǒng)，就可以簡便、快速的整合資源，構(gòu)建出相應(yīng)的3D模型，并優(yōu)化此模型的結(jié)構(gòu)，將BIM技術(shù)通地鐵施工建設(shè)項目中的全部信息進行深入的融合，及時發(fā)現(xiàn)可能會導致地鐵發(fā)生進度風險的因素，并及時加以妥善處理[5]。

同時，BIM系統(tǒng)的合理應(yīng)用也可以促進進度風險管理體系的形成。在合理運用BIM系統(tǒng)的同時，構(gòu)建科學的BIM管理模型也以幫助地鐵施工項目的管理者及時、準確地對工程項目進行監(jiān)督和驗收工作，并且通過建立BIM模型也可以使上級管理部門對管理者的工作進行嚴格的監(jiān)督，確保管理工作真正落實在地鐵施工中的每一個環(huán)節(jié)，確保地鐵施工能夠規(guī)避進度風險。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過對BIM技術(shù)在地鐵工程項目建設(shè)中應(yīng)用可行性的探討，可以得出BIM技術(shù)確實能夠提高地鐵的建設(shè)效率的結(jié)論。現(xiàn)如今，越來越多的城市中開始建設(shè)地鐵，地鐵建設(shè)施工技術(shù)也在不斷完善，但傳統(tǒng)的管理模式也在一定程度上制約了地鐵的良好建設(shè)，導致地鐵建設(shè)工程出現(xiàn)工期延遲的問題。但對BIM技術(shù)的合理運用、科學地搭建BIM管理系統(tǒng)，可以有效實現(xiàn)城市建設(shè)的目標，從而推動我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻：

[1]施有志，林聯(lián)泉，車愛蘭，等.膨脹土礦山法地鐵隧道下穿既有車站的施工風險定量評估[J/OL].中山大學學報（自然科學版）：1-10[2021-06-18].

[2]張繼超，周建軍，孫飛祥，等.廈門地鐵3號線過海段隧道盾構(gòu)法與礦山法海下對接施工風險評估[J].隧道建設(shè)（中英文），2021（2）：225-231.

[3]葉日宏.地鐵建設(shè)項目土建施工風險管理分析[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2020（10）：64-65.

[4]徐惠云.BIM技術(shù)在地鐵施工進度風險管理中的應(yīng)用[J].價值工程，2020（6）：224-226.

[5]王張軍，顧偉紅，李健強.基于WSR-GCM的地鐵TBM施工進度風險評價[J].鐵道標準設(shè)計，2020（9）：127-132.