论文部分内容阅读
摘 要:随着我国基础建设的发展,地铁工程规模越来越大、体型越来越复杂,同时城市人口密集给地铁建设带来巨大的风险,因而地铁项目更需要合理的规划设计、科学的施工组织。BIM 技术在建筑领域广泛应用,已在建筑工程管理中发挥显著作用,不仅可以加强管理者的进度控制能力,减少工程延误风险,而且能够节约施工时间,为项目进度管理带来方便,创造了巨大的效益。
关键词:BIM 技术;地铁工程;实际应用
0 BIM 技术应用简介
建筑信息模型概念提出之后,在全球范围内得到广泛传播,BIM 是建筑物物理和功能性数字化的有效表达,其中主要是由几何、空间、量的物理信息构成,其中还存在能耗信息、设备基本应用说明等相关功能性信息。在几何信息中能够发挥出可视化功能,提升信息传递效率。但是多个信息不是独立存在的,与构件具有较大联系性,属于多维度建筑信息关联数据库。BIM 中各类信息能够在各个专业之间进行信息传递与共享。BIM 能够在复杂的数字环境中确保信息能够有效共享和更新,确保多个工程信息具有较大关联性,确保项目施工管理方能够掌握施工项目实际进程,通过 BIM 技术建立协同平台。
1 BIM 技术在地铁工程中的应用案例概述
本文对某城市地铁工程项目建设情况进行分析,此项目主要在住宅较为密集的区域,施工道路北段主要是居民区,在南段主要是工业园区。车站轨面埋深为14.41m,站台宽度为 10m,车站标准段宽度是 29.5m,车站总长度是 109m,主体施工结构面积为 7385 ㎡。此项目在施工过程中主要重难点是,项目施工位置主要是在商业繁华区域,交通路况条件较为复杂,所以地铁工程项目在前提规划阶段具有较大难度,地铁工程项目线路的有效布设与站台区域对整个地段格局会产生较大影响。加上此地铁项目施工建设规模较大,对于施工专业技术应用以及管理水平具有较高要求。其中地铁站机电专业管线布设复杂程度较高,主要涉及的专业较多,在施工安装中难度较大。所以当前需要对机电管理进行规范化设计,降低设计问题导致工程后期施工出现较大变更。
2 BIM 技术应用
2.1管线综合设计
目前在此项目施工建设过程中可以应用 BIM 三维管线综合设计技术,在设计过程中需要将建筑、结构、机电等不同专业进行集合,在协同平台上开展各项操作。相关设计技术人员需要将设计信息进行协同,然后在具体设计过程中提交相关设计信息,能夠提升设计效率。与过去传统 CAD 二维设计相比,目前 BIM技术主要是采取全新的三维设计,通过对三维环境进行分析,能够掌握设计过程中存在的多样化碰撞问题,确保设计活动准确性能够有效提升,对工程变更问题进行控制,调控地铁工程项目施工建设成本。借助 BIM 技术能够对不同专业模型展开有效的碰撞检测,然后生成规范化的碰撞检测保障,使得相关管理部门以及技术人员能够掌握早期设计中暖通、给排水、强弱电管线中的问题,然后对原有设计环节进行优化设计。在土建施工专业碰撞检测过程中,在传统二维设计过程中,需要设计人员难以中掌握楼层基本净高和洞口预留问题。在机电管线和土建碰撞检测过程中,有较多碰撞部位高度较高,有需要对较多管线进行重新设计,这样能与土建工程进行相互协调。在机电管线之间碰撞检测过程中,技术人员通过合理应用 BIM 软件中碰撞检测功能,能够对相关机电管线展开全面检测,探求设计过程中存在的问题,采取优化措施。
2.2综合管线中的碰撞检查
传统的设计中,地铁建设前的管线迁改会预先计划出一个管综方案,确定各专业管线的标高和位置。随着设计的深入,设计条件不断明确,受外部环境的影响,管迁设计与实际施工处在不断调整中,等设计结束后,设计管线与实际施工存在一定的出入。传统的二维图纸在高程上也难以做到空间避让,碰撞数量大大增加,缺少施工空间。用 BIM 的三维技术在前期可以采用 Navisworks 软件对现有构筑物及管线进行碰撞检查,优化工程设计,减少建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工风险。管线冲突与解决方案
2.3 施工场地布置与优化
在进行场地布置时要考虑龙门吊、拌合站与高架桥的避让,同时龙门吊要在有效的工作范围内完成物资和渣土的转移工作,避免龙门吊运行效率低、吊装盲区等问题,周转物资及耗材要最大限度缩短在场内的运输距离,特别是尽可能减少场内二次搬运。盾构施工前期场外存在交叉施工,后期工业北路通车后,为保障道路车辆的通行,要在保证施工顺利进行的前提下尽量少占施工用地。对于施工而言,少占施工用地,减少了场内运输工作量和临时水电管网,既便于管理又减少了施工成本。
2.4 BIM 技术在项目施工中的应用
在项目建设过程中对工程量进行统计至关重要,能够对造价进行合理控制,获取更加精准的工程量,然后通过套定额能够获取最终造价。在 BIM 技术应用中具有相应的施工模拟功能,能够施工难度较大以及机电管线安装密集部位进行应用。相关技术人员在施工安装过程中即使具有丰富的施工经验,但是也会导致管线安装不合理问题发生,致使管线安装和 BIM 设计管线布设方式不统一的问题。通过应用 BIM-Navisworks 软件能够对机房相关设备与管线施工工序进行规模你,生成动画视频能够为技术人员提供相应参考,提升安装施工精确性。
2.5钢筋、混凝土工程量统计
车站模型建立时,按照施工流程分仓、分段。基于 BIM 模型计算工程量,算量结果可视化,算量计算子目可追溯计算公式和模型。修改 BIM 模型后,其能够自动更新工程量清单。利用历史数据或模板数据,导入模型即可完成快速算量造价过程,统计钢筋、混凝土工程量,工程量计算能够反差追溯到每一个构件,并进行多专业的算量结果汇总。模型修改后,能自动识别符合原来属性的构件,可以单选构件或分类构件群,如钢筋、混凝土等,每个构件都有详细的工程量计算式。该模型可以分构件检查算量计算结果,精确对量。
2.6进度模拟与资金计划
将进度计划(MS project、Excel 进度计划)导入 BIM模型中,将模型中的构件与施工进度计划进行挂接,并深度整合施工过程中涉及的资源(人力、材料、机械设备)、成本、安全等信息,从而实现多个维度的施工管理,形成5D 模型,实现 5D 虚拟建造、动画播放,并与成本、工序维度关联,为相应资金准备提供依据。这样可以实现 WBS 模型进度、资金计划曲线的同步显示,直观了解进度,并且查看任意时间点的 WBS 进度、资金计划、人材、机计划等信息。
2.7三维模型展示
将建好的三维模型导入 Fuzor,建立虚拟现实平台,配合VR设备进行漫游,以第一视角感受现场环境。同时,人们可以进行查看构件信息、测量内部尺寸以及为对象添加注释等操作,提高工程图面整合上的视觉便利性,使得建筑检讨呈现更加直觉化,减少与业主、建筑师之间的沟通时间。在工程施工前,人们可以在 BIM 三维模型中完成建筑模拟与规划整合,将图面问题做妥善的澄清与规划,切实提升建筑项目品质。
结束语
总而言之,当前在地铁项目施工建设过程中合理应用 BIM 技术能够为业主创造较大的经济价值,更好地突出 BIM 技术应用价值。当前在地铁项目建设过程中应用 BIM 技术仍处于初步发展阶段,相关部门需要从实践中不断探索,总结经验。
参考文献
[1]彭文俊,沈雨.BIM 技术在地铁工程联络通道施工中的创新应用[J].安徽建筑,2017,24(5):60-61,96.
[2]宋敏,李靖平.BIM 技术在地铁工程管线碰撞中的应用研究[J].四川建材,2018,44(4):158-159.
[3]刘继鹏.BIM 在地铁工程施工管理中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2018(9):3012.
(作者单位:中国电建市政建设集团有限公司)
关键词:BIM 技术;地铁工程;实际应用
0 BIM 技术应用简介
建筑信息模型概念提出之后,在全球范围内得到广泛传播,BIM 是建筑物物理和功能性数字化的有效表达,其中主要是由几何、空间、量的物理信息构成,其中还存在能耗信息、设备基本应用说明等相关功能性信息。在几何信息中能够发挥出可视化功能,提升信息传递效率。但是多个信息不是独立存在的,与构件具有较大联系性,属于多维度建筑信息关联数据库。BIM 中各类信息能够在各个专业之间进行信息传递与共享。BIM 能够在复杂的数字环境中确保信息能够有效共享和更新,确保多个工程信息具有较大关联性,确保项目施工管理方能够掌握施工项目实际进程,通过 BIM 技术建立协同平台。
1 BIM 技术在地铁工程中的应用案例概述
本文对某城市地铁工程项目建设情况进行分析,此项目主要在住宅较为密集的区域,施工道路北段主要是居民区,在南段主要是工业园区。车站轨面埋深为14.41m,站台宽度为 10m,车站标准段宽度是 29.5m,车站总长度是 109m,主体施工结构面积为 7385 ㎡。此项目在施工过程中主要重难点是,项目施工位置主要是在商业繁华区域,交通路况条件较为复杂,所以地铁工程项目在前提规划阶段具有较大难度,地铁工程项目线路的有效布设与站台区域对整个地段格局会产生较大影响。加上此地铁项目施工建设规模较大,对于施工专业技术应用以及管理水平具有较高要求。其中地铁站机电专业管线布设复杂程度较高,主要涉及的专业较多,在施工安装中难度较大。所以当前需要对机电管理进行规范化设计,降低设计问题导致工程后期施工出现较大变更。
2 BIM 技术应用
2.1管线综合设计
目前在此项目施工建设过程中可以应用 BIM 三维管线综合设计技术,在设计过程中需要将建筑、结构、机电等不同专业进行集合,在协同平台上开展各项操作。相关设计技术人员需要将设计信息进行协同,然后在具体设计过程中提交相关设计信息,能夠提升设计效率。与过去传统 CAD 二维设计相比,目前 BIM技术主要是采取全新的三维设计,通过对三维环境进行分析,能够掌握设计过程中存在的多样化碰撞问题,确保设计活动准确性能够有效提升,对工程变更问题进行控制,调控地铁工程项目施工建设成本。借助 BIM 技术能够对不同专业模型展开有效的碰撞检测,然后生成规范化的碰撞检测保障,使得相关管理部门以及技术人员能够掌握早期设计中暖通、给排水、强弱电管线中的问题,然后对原有设计环节进行优化设计。在土建施工专业碰撞检测过程中,在传统二维设计过程中,需要设计人员难以中掌握楼层基本净高和洞口预留问题。在机电管线和土建碰撞检测过程中,有较多碰撞部位高度较高,有需要对较多管线进行重新设计,这样能与土建工程进行相互协调。在机电管线之间碰撞检测过程中,技术人员通过合理应用 BIM 软件中碰撞检测功能,能够对相关机电管线展开全面检测,探求设计过程中存在的问题,采取优化措施。
2.2综合管线中的碰撞检查
传统的设计中,地铁建设前的管线迁改会预先计划出一个管综方案,确定各专业管线的标高和位置。随着设计的深入,设计条件不断明确,受外部环境的影响,管迁设计与实际施工处在不断调整中,等设计结束后,设计管线与实际施工存在一定的出入。传统的二维图纸在高程上也难以做到空间避让,碰撞数量大大增加,缺少施工空间。用 BIM 的三维技术在前期可以采用 Navisworks 软件对现有构筑物及管线进行碰撞检查,优化工程设计,减少建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工风险。管线冲突与解决方案
2.3 施工场地布置与优化
在进行场地布置时要考虑龙门吊、拌合站与高架桥的避让,同时龙门吊要在有效的工作范围内完成物资和渣土的转移工作,避免龙门吊运行效率低、吊装盲区等问题,周转物资及耗材要最大限度缩短在场内的运输距离,特别是尽可能减少场内二次搬运。盾构施工前期场外存在交叉施工,后期工业北路通车后,为保障道路车辆的通行,要在保证施工顺利进行的前提下尽量少占施工用地。对于施工而言,少占施工用地,减少了场内运输工作量和临时水电管网,既便于管理又减少了施工成本。
2.4 BIM 技术在项目施工中的应用
在项目建设过程中对工程量进行统计至关重要,能够对造价进行合理控制,获取更加精准的工程量,然后通过套定额能够获取最终造价。在 BIM 技术应用中具有相应的施工模拟功能,能够施工难度较大以及机电管线安装密集部位进行应用。相关技术人员在施工安装过程中即使具有丰富的施工经验,但是也会导致管线安装不合理问题发生,致使管线安装和 BIM 设计管线布设方式不统一的问题。通过应用 BIM-Navisworks 软件能够对机房相关设备与管线施工工序进行规模你,生成动画视频能够为技术人员提供相应参考,提升安装施工精确性。
2.5钢筋、混凝土工程量统计
车站模型建立时,按照施工流程分仓、分段。基于 BIM 模型计算工程量,算量结果可视化,算量计算子目可追溯计算公式和模型。修改 BIM 模型后,其能够自动更新工程量清单。利用历史数据或模板数据,导入模型即可完成快速算量造价过程,统计钢筋、混凝土工程量,工程量计算能够反差追溯到每一个构件,并进行多专业的算量结果汇总。模型修改后,能自动识别符合原来属性的构件,可以单选构件或分类构件群,如钢筋、混凝土等,每个构件都有详细的工程量计算式。该模型可以分构件检查算量计算结果,精确对量。
2.6进度模拟与资金计划
将进度计划(MS project、Excel 进度计划)导入 BIM模型中,将模型中的构件与施工进度计划进行挂接,并深度整合施工过程中涉及的资源(人力、材料、机械设备)、成本、安全等信息,从而实现多个维度的施工管理,形成5D 模型,实现 5D 虚拟建造、动画播放,并与成本、工序维度关联,为相应资金准备提供依据。这样可以实现 WBS 模型进度、资金计划曲线的同步显示,直观了解进度,并且查看任意时间点的 WBS 进度、资金计划、人材、机计划等信息。
2.7三维模型展示
将建好的三维模型导入 Fuzor,建立虚拟现实平台,配合VR设备进行漫游,以第一视角感受现场环境。同时,人们可以进行查看构件信息、测量内部尺寸以及为对象添加注释等操作,提高工程图面整合上的视觉便利性,使得建筑检讨呈现更加直觉化,减少与业主、建筑师之间的沟通时间。在工程施工前,人们可以在 BIM 三维模型中完成建筑模拟与规划整合,将图面问题做妥善的澄清与规划,切实提升建筑项目品质。
结束语
总而言之,当前在地铁项目施工建设过程中合理应用 BIM 技术能够为业主创造较大的经济价值,更好地突出 BIM 技术应用价值。当前在地铁项目建设过程中应用 BIM 技术仍处于初步发展阶段,相关部门需要从实践中不断探索,总结经验。
参考文献
[1]彭文俊,沈雨.BIM 技术在地铁工程联络通道施工中的创新应用[J].安徽建筑,2017,24(5):60-61,96.
[2]宋敏,李靖平.BIM 技术在地铁工程管线碰撞中的应用研究[J].四川建材,2018,44(4):158-159.
[3]刘继鹏.BIM 在地铁工程施工管理中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2018(9):3012.
(作者单位:中国电建市政建设集团有限公司)