基于BIM技術(shù)的軌道交通建設(shè)管理研究

薛坤川

摘要：隨著城市化進程加快，人口劇增，交通擁堵問題日益嚴重。城市軌道交通成為緩解交通擁堵的有效措施，其具有節(jié)能環(huán)保、運載量大、高效安全的特點，并日漸成為城市居民外出不可或缺的出行方式。長期以來，我國城市軌道交通建設(shè)采用以經(jīng)驗為導(dǎo)向的粗放式管理模式，對建設(shè)過程安全、質(zhì)量、進度、投資等方面管控力度有限，導(dǎo)致安全事故頻發(fā)、工期緊張、工程質(zhì)量難以得到保障，同時難以滿足社會預(yù)期要求和行業(yè)高速高標準發(fā)展的需求。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);軌道交通;建設(shè)管理

引言

軌道交通項目具有體量大、工期漫長等特點。此類工程的管理難度大，施工環(huán)節(jié)十分復(fù)雜，安全風(fēng)險較高。對于施工單位而言，想要確保項目能夠順利開展，必須要對安全管理工作給予高度關(guān)注。實際工作中，施工單位需要構(gòu)建一套安全風(fēng)險信息管理機制，對項目中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險進行靈活把控。由于軌道項目十分復(fù)雜，依靠傳統(tǒng)方式構(gòu)建安全風(fēng)險管理系統(tǒng)效率較低，因此需要依靠BIM技術(shù)，提升安全風(fēng)險管理信息系統(tǒng)建設(shè)效率。通過該系統(tǒng)項目中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險進行責(zé)任落實，并提升安全風(fēng)險管理系統(tǒng)的規(guī)范性與科學(xué)性，盡最大可能降低安全事故發(fā)生的概率，一方面能夠確保施工項目順利進行，另一方面還可以體現(xiàn)施工單位的社會價值。

1 BIM技術(shù)概念

BIM技術(shù)基于3D數(shù)字技術(shù)，將BIM技術(shù)與建筑施工項目進行結(jié)合，能夠在計算機平臺中對建筑施工活動中應(yīng)用的各種技術(shù)數(shù)據(jù)進行整理，并通過3D方式進行展現(xiàn)，讓施工人員能夠以直觀的方式對建筑工程進行深入了解，對于建筑行業(yè)發(fā)展而言，BIM技術(shù)的出現(xiàn)和不斷成熟為該行業(yè)發(fā)展指明了一條全新的道路。當(dāng)前，世界上很多經(jīng)濟發(fā)達國家在BIM技術(shù)的使用方面已經(jīng)積累了大量經(jīng)驗，尤其是在地鐵項目維護、建設(shè)和運營管理方面，BIM技術(shù)發(fā)揮了重要作用。近年來，在全國范圍內(nèi)擁有強大BIM技術(shù)應(yīng)用程序的施工單位數(shù)量每年平均增長率在30%左右，伴隨著此項技術(shù)越來越成熟，其在鐵路運輸建設(shè)中也發(fā)揮出越來越重要的作用，其主要應(yīng)用包括結(jié)構(gòu)建模、碰撞檢測、管道設(shè)計、施工模擬等，能夠根據(jù)施工項目實際需求，對BIM技術(shù)使用方式進行靈活調(diào)整。

2 BIM運用面臨的技術(shù)難題

2.1模型格式不統(tǒng)一，整合數(shù)據(jù)難度大

深圳市軌道交通5號線工程黃貝嶺站后至大劇院段車站主體模型及地下管線模型采用Revit軟件制作，區(qū)間模型采用MicroStation軟件建立，三維地質(zhì)模型采用GeoStation?建立，地上環(huán)境模型采用航拍傾斜攝影數(shù)據(jù)并通過ContextCapture與MapStation?系統(tǒng)建立。由于每種軟件現(xiàn)階段并不能實現(xiàn)良好的兼容，較難整合至一起，無法保證展示效果。（2）數(shù)據(jù)輕量化困難。BIM模型數(shù)據(jù)量巨大，尤其對于軌道交通行業(yè)，全線模型并不是單一地用一款軟件建立，且城市軌道交通工程工期較長，沿線地形地貌信息、拆遷占地信息等需要實時掌控，因此需要結(jié)合輕量化平臺進行管理，發(fā)揮大場景調(diào)度的優(yōu)勢，進行多源數(shù)據(jù)的融合。為實現(xiàn)全線環(huán)境模型與車站等BIM模型的良好整合效果，需要解決數(shù)據(jù)整合及輕量化問題。

2.2人為因素

軌道項目建設(shè)活動需要用到大量建筑工人，同時為了確保各個施工環(huán)節(jié)順利進行，還要組織規(guī)模龐大的監(jiān)督管理隊伍。這種背景下，一些承接了軌道項目的施工單位在施工初期階段無法快速雇傭大量工人，導(dǎo)致專業(yè)施工人員數(shù)量少，每一位工人都面臨巨大的工作壓力，容易在施工過程中出現(xiàn)各種疏忽。此外，由于招工困難，一些施工單位會降低招工要求，一些專業(yè)素質(zhì)欠佳的工人也順利進入工地，甚至一些完全不懂得建設(shè)技術(shù)的工人在經(jīng)過簡單培訓(xùn)之后也加入了建筑活動。這些人員基礎(chǔ)能力較差，對于軌道交通項目施工特點十分陌生，對于各種建筑施工標準把握不準確，容易引發(fā)重大安全事故。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用實例

3.1管錢遷改應(yīng)用

本工程全線地下管線錯綜復(fù)雜，基于BIM技術(shù)可批量完成管井與管道的建模，快速還原擬建軌道交通建設(shè)片區(qū)地下管網(wǎng)敷設(shè)現(xiàn)狀，實現(xiàn)前期工程的三維可視化模擬，通過將BIM模型、地形地質(zhì)模型、交通導(dǎo)改模型與管線模型結(jié)合，進行管線遷改模擬。借助AR技術(shù)，將BIM模型通過BentleyNavigatorconnectedition軟件，發(fā)布至兼容增強現(xiàn)實技術(shù)的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理系統(tǒng)（FMEAR），技術(shù)人員在現(xiàn)場踏勘時可利用ipad等移動設(shè)備進行查看，通過移動設(shè)備掃描現(xiàn)場地下管線位置，找出合適的遷改位置，梳理潛在改遷沖突，輔助前期管線改遷方案的制定，該方法可使現(xiàn)場管理人員擺脫在現(xiàn)場查看大量圖紙的繁瑣方式，僅需攜帶ipad即可滿足現(xiàn)場需求，極大降低施工風(fēng)險。

3.2安全風(fēng)險源監(jiān)控

BIM技術(shù)的應(yīng)用有助于安全地監(jiān)控風(fēng)險來源。由于本站的特殊地理位置，站南側(cè)的大型建筑物升高，施工界限最接近站體32.12米。風(fēng)險監(jiān)測至關(guān)重要。有九種類型的監(jiān)視點，包括垂直構(gòu)造移動、垂直地下管線移動、地下水位、垂直支撐頂部移動（墻）、水平支撐頂部移動（墻）、混凝土支撐、鋼支撐中心線和垂直柱結(jié)構(gòu)移動。使用BIM技術(shù)預(yù)先模擬與危險源監(jiān)控點的預(yù)埋和后續(xù)施工階段相關(guān)的問題。在埋葬前階段，對車站周圍建筑物、地面管道和地下管道等垂直移動控制點進行建模;在后續(xù)工作中，對車站周圍的地下水位、支護樁（墻）、混凝土支護軸向力、鋼支護軸向力和支柱結(jié)構(gòu)監(jiān)測點進行建模，從各個方面監(jiān)測車站結(jié)構(gòu)的沉降和傾斜;最后，通過數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)，將現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)同步到風(fēng)險源監(jiān)控平臺，實現(xiàn)安全風(fēng)險源監(jiān)控、圖像、可視化和便利性。

結(jié)束語

本項目采用BIM技術(shù)簡化設(shè)計和施工，優(yōu)化設(shè)計圖紙，改進施工方案，減少滲漏檢測缺陷;從多個應(yīng)用點（例如工程進度、質(zhì)量和安全性）進行分析，可以為在其他項目的鐵路交通中實施BIM提供參考。

參考文獻

[1]郝菊香，馮娜.BIM技術(shù)在城市軌道交通工程施工管理中的應(yīng)用[J].中國新通信，2018，20（14）：109.

[2]高如超.基于BIM技術(shù)的軌道交通建設(shè)安全風(fēng)險管理信息系統(tǒng)建設(shè)的探討[J].電子測試，2018（11）：131-132.

[3]陳前，張偉忠，王瑋.BIM技術(shù)在城市軌道交通建設(shè)工程質(zhì)量與安全管理中的落地應(yīng)用[C]//第二屆全國BIM學(xué)術(shù)會議論文集.，2016：207-214.