胡少敏 黄宇岑
中交二航局结构工程有限公司 湖北武汉 4300011
摘要：目前全国各主要城市轨道交通建设规模继续保持高速增长的趋势，各项新技术在轨道交通工程施工过程中被不断推广运用，使其应用更加完善与熟练。其中BIM技术以及装配式智能制造作为重点技术得到各地政府、企业的大力支持与推广。笔者通过参加青岛市轨道交通13号线以及深圳市轨道交通2号线BIM技术应用实践为基础，总结通过实施BIM技术及融合相关配套技术（如三维激光扫描、二维码、VR等），达到集成项目信息化“智慧工地”建设目的。在降低成本，施工进度控制等方面提效显著，提升整个项目的管理水平及施工品质。
关键字：BIM技术，装配式智能制造，轨道交通，集成项目信息化
引言：根据2018年住建部发布的《“十三五”装配式建筑行动方案》提到，其中明确到2020年，全国装配式建筑占新建建筑的比例达15%以上，其中重点推进地区达到20%以上。根据此套方案提出的目标，各省市都开始了装配式建筑落实方案。作为全国轨道交通建设中领先者的深圳地铁，在2017年四期工程招标过程要求施工企业运用装配式制造产值要达到该项目总产值20%以上。另外一方面，地铁地下空间施工空间狭小、噪音粉尘量大、多专业交叉施工、环境潮湿，成品保护压力大等特点看，企业如果要发挥自身的竞争优势，就必须引进新技术，提高施工质量，节约施工成本，控制施工进度。BIM技术与工厂化预制装配式制造技术相接结合，很好解决了企业面临传统施工方法所面临的难题，符合企业的利益需求及政府的产业支持。本文着重探讨了BIM技术在工厂化预制，现场组装发挥的作用及应用趋势。
1.传统轨道交通施工方法与工厂化预制装配式生产的情况对比
地铁机电施工特点有着工程体量大、设备管线复杂、施工空间环境狭小、涉及多专业、多工种交叉配合等特点，传统的施工方法已经在一定程度限制了施工进度，满足不了高质高效、绿色环保的施工要求。下表分析了在传统方法施工过程所遇到一些问题以及运用BIM技术以后的效果。
传统施工方法所面临的问题BIM技术应用之后
技术管理2D图纸无论从设计到施工过程中，都会面临某些复杂断面无法清晰表达，信息相对分散独立，部分信息需关联若干图纸。3D模型信息全面，直观；可以边设计边优化，大大降低设计难度及识图难度。提高设计精度及效率。实现信息化协同设计、可视化装配
书面、图纸交底，要求被交底人具有一定的专业素养。运用平板电脑、手机等移动端设备，现场翻阅和进行施工人员施工技术交底。可视化3维技术交底，便于工人理解。
施工管理现场空间限制，影响施工质量及施工进度。工厂化化预制，节约运输成本及安装成本，减少现场施工难度，加快施工进度。
部分支吊架施工环境恶劣，需施工者在高处长时间劳动，劳动强度高部分预埋件通过BIM设计时提前优化，工厂预制时预埋，大大减少工作量及工作强度。
工程量需通过图纸仔细核算，材料统计核对也相对麻烦。可以通过BIM软件自动计算，提高统计效率及质量。
产品部分空间尺寸无法预知，需预装配检验是否有误，或者施工过程中才会发现尺寸偏差施工前多方面将模型整合，对碰撞、不合理位置进行优化，有效控制施工安排，减少返工。
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2.如何将BIM技术应用在轨道交通装配式生产过程中
目前轨道交通行业机电设备安装工程中风管系统大多采用法兰连接工艺；给排水消防系统管道以卡箍、丝扣、法兰连接居多且工艺较为成熟，与BIM技术结合起来，能够实现工厂化预制和现场流水作业安装，做到综合管线布局合理；环境、材料信息数据精准化；预制、安装工艺流程标准化，无论在工程质量、施工成本、工作效率等方面，将会产生一个质的飞跃，其市场开发、推广、应用有着广阔的前景。
笔者通过实际经验，就如何发挥BIM优势同工厂化预制现场装配流程总结如下：
①模型建立：在土建模型上绘制管线综合模型。
②方案优化：根据建立的三维综合管线模型，对不同的管线排布方案进行优化，满足视觉效果及方便施工的要求，确定最优化的管线排布图。
③碰撞检测：运用BIM进行碰撞检查，包括管线与管线之间、管线与结构之间、管线之间空间预留是否满足设计要求，做到零碰撞后，输出最后的三维模型。
④预制加工预处理：拆分模型，对三维模型中的所有管段、桥架、综合支吊架进行编号，输出并打印预制加工图和编号结果；
⑤预制加工：以风管为例，通过BIM软件自带材料统计功能，统计材料规格数量并编制清单，加工厂根据清单生产，能极大程度的减少废料及传统的手工制作作业量，并能有效的提高生产效率。具体操作过程为将Revit图纸数据与CAMduct数据转换，运用CAMduct将风管板料展开，输入等离子切割机切割板材。工厂组装成半成品风管。贴上二维码，做好半成品保护措施，运抵现场进行安装。
⑥现场组装：将BIM模型导入移动终端，施工人员通过移动终端开启专业图层，对模型进行信息查阅，剖切，测量，利用BIM模型指导现场安装及技术交底。模块、零件运抵现场以后，扫描二维码，按二维码提供信息检查构件有无偏差。
现场根据二维码技术现场组装
3总结：
同样，在装饰装修方面利用BIM技术模型对各个专业原材料的各种天花、墙面、地面装饰柱、站房、导示牌等按标准件和非标准件进行编号，对其进行工业化预制。通过BIM模型可以清晰理清各个部件之间的关系，通过对材料构件的外观形状的分析、尺寸大小分析，可以更为精准的选取出适合本站的形状尺寸，同时可预先模拟组装，选择最优的管线路径，预知安装是否合理。然后，利用最终确定的BIM组件模型材料及几何尺寸等信息，进行工业化预制，不仅能够提升整体的成品质量，而且可以更加有效利用原材料。运用二维码技术，将构件的几何信息、安装部位、安装要求信息整合到一起，既保证了安装质量，也满足业主数字化资产管理要求，方便后期得运营维护。现场施工人员通过扫描构件二维码，一键定位至现场实际安装位置，进行装配式拼装施工。减少了现场人为拼装差错，节省了工期，保障了工程质量。将二维码技术串接机电工程安装的整个过程，将实际施工进度信息（构件预制到安装工程完工）反应在BIM模型上，利用BIM模型的直观性、可视化特点，有序高效地追踪、查询施工进度及关键节点处的详细信息。
通过BIM技术，满足了轨道交通机电安装领域的部分工序的工厂化预制，现场组装的要求，不仅改善了现场文明施工的程度，降低工人劳动强度，减少返工，提高材料有效利用率，提升了项目绿色施工的标准化管理水平，同时加快了施工进度，节省了工期，为品质工程奠定了基础。
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论文作者:胡少敏,黄宇岑
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/23
标签：技术论文; 管线论文; 现场论文; 模型论文; 轨道交通论文; 风管论文; 信息论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;