武九線綜合管廊BIM+GIS管理云平臺應用研究

王軼駿　王海亮　方曉亮　張斌　劉長庚

摘 要：以江南中心綠道武九線綜合管廊為應用對象，基于云技術、GIS技術、互聯網技術、BIM技術及IOT技術于一體研發了綜合管廊BIM+GIS綜合管廊云平臺。其主要服務對象為武九管廊各參建方，構建項目級平臺，以標段為管理單元，以效率為業務核心，將管理數據與模型數據在平臺集成后開展項目三維分析，為管理決策提供依據，為終端用戶提供了強大、智能、高效、精準的管理手段。

關鍵詞：云平臺;綜合管廊;BIM

中圖分類號：TU990.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2022）01-0016-03

1 概述

江南中心綠道武九線綜合管廊工程屬于武漢長江主軸的重要組成部分，項目橫跨武漢市武昌區、青山區、洪山區;其中主線管廊整體長度約13.25 km、支線管廊長度約2.98 km，同時在建設十路還有540 m的道排改造工程。武九管廊主體斷面以三艙為主，局部為二艙和四艙，項目建成后將容納電力、通信、給水、排水、熱力等管線，管廊地上將同步建設綠道景觀，打造沿長江主軸濱江核心區的生態文化長廊。武九線管廊總體如圖1所示。

項目在建設周期中面臨諸多挑戰：項目工期緊張、多專業協同困難、工程技術難度大、施工質量和施工安全如何保障、工程風險控制、眾多參與方如何提高溝通效率等等。項目組進行研究決定將在項目實施的全過程中進行BIM技術的應用，通過三維技術手段結合云管理平臺，解決實際矛盾和問題。通過在工程設計、施工及運維階段進行BIM+GIS管理云平臺的應用，實現武九管廊全生命周期智慧化管理，有效控制和管理工程建設的安全、質量、進度，提升項目的精細化管理水平，提高工程管理和決策效率，減少返工浪費，保證工期，提高工程質量和投資效益。

2 平臺架構

基于BIM+GIS管理云平臺，實現業主、設計單位、施工單位、運營單位、其他參建單位及參建人員的各項協同作業，以平臺和模型為依托，實現對設計階段的成果數據的互聯互通，進度、現場監控、設計圖紙、BIM模型等各方信息相互聯動。平臺集成互聯網技術、圖形處理平臺技術、移動應用技術，支撐武九管廊的大范圍模型對接，后期結合無人機的傾斜攝影實景模型，為項目分析，決策提供混合現實三維環境[1]。從管理手段上全面采用數字化管理手段，結合業主及參建單位實際管理需求，基于進度計劃，實現了項目的實時動態展示。基于BIM的數字化管理突破空間與時間的限制，解決項目管理參與方數據孤島問題，使項目管理從傳統的二維管理模式進入基于BIM的三維可視化云服務管理模式。管理平臺架構如圖2所示。

3 BIM+GIS管理云平臺功能

3.1 BIM成果管理

基于平臺支撐模型可視化，支持復雜模型、大體量模型數據導入和數據對接能力，可進行距離、面積查詢等，為項目分析，決策提供混合現實三維環境。平臺支持上傳VR節點鏈接，并在平臺上進行預覽，便于項目建成效果直觀展示。通過無人機的傾斜攝影技術進行項目整體實景建模，將實景模型與設計BIM模型整合到平臺中，在平臺上直接獲取現場相關幾何信息，提升項目的整體展示效果和管理便捷性。在平臺中可通過對模型進行旋轉視角、樓層篩選、剖切、測距、漫游等操作，評判備選方案模型的可行性、功能性、美觀性等[2-3]。輕量化模型展示如圖3所示。

3.2 進度管理

通過進度計劃、進度追蹤、進度統計、進度糾偏等功能應用，實現進度管理的可視化、精細化、便捷化：隨時隨地看到相關項目成員和計劃的實施狀況，在早期及時發現影響項目進度的問題并以此采取措施進行糾偏，保障項目按計劃實施。總結分析影響進度延后的問題癥結，平臺進行預判性提出整治措施。對數次進度延后的施工參建部門進行懲罰措施，包括罰款或者對其準入資格進行負面打分，業主及監理公司可基于平臺實時進行進度的追蹤和糾偏，保證項目整體建設過程中的任一環節可追溯，同時能夠保證整體工程進度。

將BIM模型中的構件按分部分項工程分類，將構件與施工進度計劃（WBS）相關聯，通過平臺的三維模擬動態展示施工進度。同時，平臺還可基于施工計劃將每日、每周、每月任務實時發送給各參建單位的施工相關責任人。

施工人員在移動端或者PC端接到相關任務后，可以在平臺中點擊相關的模型構件進行任務銷項確認，若該任務項中的所有相關構件都被確認完成，則平臺自動向相關監理工作人員推送進度追蹤申請員，待監理人員到施工現場進行核對，判定改任務是否完成。若進度相對于計劃已經超前或滯后，平臺會根據該任務的重要程度，推送信息給施工、監理及其他等相關的管理人員，便于提前干預，對進度進行糾偏[4]。進度管理模塊界面如圖4所示。

3.3 質量安全管理

將質量問題與模型關聯，結合質量管理流程，實現現場施工質量精細化、痕跡化管理。通過移動端（手機、PAD等）將施工現場發現的工程質量問題與平臺BIM中的構件關聯，形成質量管理事件，記錄到云平臺數據庫中。通過“發起——經辦——督辦——驗收”的質量事件閉環，將質量驗收體系標準化，調動項目相關人員的主動質量管理意識，通過平臺中質量事件的流程管理，加強施工過程中的質量管理。質量管理移動端界面圖5所示：

結合具體工程，根據項目類型選擇重難點技術和關鍵位置進行質量把控，例如：（1）對項目整體質量或對周邊現有構筑物有直接影響的關鍵部位;（2）在施工中的容易被忽視的環節，或者人為因素較大的部位或工序;（3）采用了改進工藝或者新材料的施工環節;（4）對后續施工會產生較大影響的施工工序;（5）在以往項目中碰到過的對項目造成影響的相關工序;（6）技術難度較大或者施工團隊沒有把握的施工環節。7375248F-7773-4432-ADCC-FE4ADBFB9745

3.4 文檔管理

在平臺中對項目過程文檔資料及BIM數據進行統一的存儲與管理，保證項目數據的標準化。根據相關人員工作崗位和單位，給予對應的權限，保障文檔資料的安全性、信息的時效性和準確性，從而提高工作效率。通過平臺文檔管理模塊，相關人員可通過移動端或者PC端即時查閱或者下載相關工程資料。通過平臺的三維可視化功能，將傳統的二維圖紙與平臺BIM構件進行關聯，大大提升了工作效率。平臺還會自動留存文檔的歷史版本，方便后期進行項目版本追溯、查詢變更信息等。在本項目中，通過將設計圖紙（施工圖紙3513張，變更圖紙656張）及資料、照片、視頻、航拍視頻等數據進行分類整理上傳，最終形成數字化武九管廊項目。實現了各項業務數據的互聯互通，現場影像、進度、圖紙資料等各方信息相互聯動。文檔管理界面圖6所示。

4 總結

在武九線綜合管廊項目中將BIM技術引入到市政管廊設計及施工領域，結合設計院綜合管廊模型與自建節點模型，在設計與施工過程中，運用BIM+GIS管理云平臺，優化了設計與施工方案，提高了項目管廊質量，縮短了工期，降低了工程成本，取得了較好的經濟效益和社會效益，后期也將在運維階段配合應用，發揮BIM技術的最大價值。

本項目在2018年申報并入圍武漢市建設局第一批BIM技術試點A類項目，配套管廊BIM交付標準獲批中國建筑學會綜合管廊信息模型標準項目，2019年被評選為獲中國中鐵股份有限公司綠色科技示范工程、武漢市江城優秀文明工地，獲得2020年河南省第二屆“匠心杯”工程BIM技術應用大賽二等獎，2021年先后獲得第十二屆創新杯建筑信息模型BIM應用大賽市政工程類BIM應用三等獎和湖北省建設工程BIM大賽獲得綜合應用優秀成果獎。

目前，武九管廊項目正在進行施工階段的收尾工作，后期將基于BIM技術在運維階段實現對武九管廊中的管線設備、能耗、資產、巡檢養護、安全等方面進行管理，開展項目的全生命周期BIM應用，實現BIM技術的真正價值。

參考文獻

[1] 王軼駿，方曉亮，張斌.BIM技術在江南中心綠道武九線綜合管廊工程中的應用研究[J].智能建筑與工程機械，2021（4）：46-48.

[2] 趙越.基于BIM技術的某歷史保護建筑修繕改造[J].施工技術， 2019，48（12）：12-15.

[3]何俊.市政綜合管廊設計中BIM應用[J].四川建材， 2017， 43（6）：222+229.

[4] 楊黨鋒，劉曉東，蘇鋒，等.城市地下綜合管廊智慧運維管理研究與應用[J].土木建筑工程信息技術，2017（6）：28-33.

Research on the Application of BIM+GIS Management Cloud Platform for the Comprehensive Pipe Gallery of Wujiu Line

WANG Yijun， WANG Hailiang， FANG Xiaoliang， ZHANG Bin， LIU Changgeng

（Wuhan City Railway Construction Investment Development Co.， Ltd.， Wuhan? Hubei? 430061）

Abstract： Taking the Jiangnan Central Greenway Wujiu Line Comprehensive Pipe Gallery as the application object， based on cloud technology， GIS technology， Internet technology， BIM technology and IOT technology， the integrated pipe gallery BIM+GIS integrated pipe gallery cloud platform has been developed. Its main service objects are the participants of Wujiu pipe gallery， build a project level platform， taking the bid section as the management unit， taking efficiency as the core of business， carry out three-dimensional analysis of the project after integrating management data and model data on the platform， provide basis for management decision-making， it provides powerful， intelligent， efficient and accurate management means for end users.

Keywords： cloud platform; comprehensive pipe gallery; BIM

收稿日期：2021-10-20

作者簡介：王軼駿（1973—），男，湖北武漢人，本科，高級工程師，研究方向：工程管理。

通訊作者：王海亮（1981—），男，江蘇海安人，碩士，高級工程師，研究方向：工程管理。7375248F-7773-4432-ADCC-FE4ADBFB9745