摘要:随着BIM技术在工程建设领域广泛应用,三维模型取代二维图纸传递信息已成大势所趋,但是在城市轨道交通行业内 BIM 技术的应用还远未达到成功,新技术的引入应由参建各方共同努力推广,各地建设管理单位应着力推行 BIM 技术标准,设置承揽工程项目的BIM 技术要求,提升三维模型法律效力;各参建单位应提高 BIM 技术应用能力,可独立完成责任范围内的 BIM 工作,设计总体应代替第三方咨询公司完成合模、协同设计等工作。
关键词:BIM技术;轨道交通;工程施工;应用
中图分类号:TU85文献标识码:A
引言
现阶段的建筑施工企业都对施工过程中的精确管理和控制有极大的需要,还包括对工程中各项数据的使用需要。BIM技术的不断进步与普及,将实现建筑施工过程的信息化管理以及精细化管理,顺应了时代发展的要求。长远看来,BIM技术在城市轨道交通施工中的应用前景颇为广阔,值得进一步研究应用。
1 BIM简介
以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础,通过数字信息建立起三维的建筑模型字信息建立起三维的建筑模型,仿真模拟建筑物所具有的真实信息的建筑信息模型就是我们所说的 BIM。BIM 技术就是一种通过数字信息模拟各种建筑物的物理特性一种通过数字信息模拟各种建筑物的物理特性,分析物理构件连接途径件连接途径、承载信息的技术。简言之,运用计算机数字信息来组建三维模型数据库便是 BIM 的核心的核心,缩短了建筑师提取其中相关设计信息的时间其中相关设计信息的时间。BIM 还可以保持工程数据在设计创建时的关联性创建时的关联性,自动修改工程中的某项内容,不需要建筑师自己处理图纸自己处理图纸,降低人工成本,很大程度上提高了工作效率。设计方设计方、施工方、建设方和运营管理者可以在BIM系统里根据专业需求的不同搭建一个集沟通专业需求的不同搭建一个集沟通、工作、监测于一体的全新平台台,及时检测出各构件间冲突或影响,提高工作质量,协调竞争与合作的关系调动设计团队的积极性争与合作的关系调动设计团队的积极性。BIM 技术可利用其可视化三维可视化三维、优化设计分析、工作协同、合作共享等特性在轨道交通工程设计的施工道交通工程设计的施工、运营等各个阶段发挥重大作用。
2轨道交通工程的施工特点与 BIM 技术的契合
2.1工程复杂,技术难度越来越高
轨道交通工程设计复杂,技术难点多,工序繁多,如依靠传统的作业方式与手段(二维平面蓝图交付、交底和审核),一是工作量大,二是图纸错误往往难以在事前发现,容易造成返工、成本增加、工期损失、质量不达标等严重后果。若综合运用现代化的信息系统、BIM、云计算等技术手段,则能大幅提高施工项目安全、质量和效率。
2.2施工界面狭小,空间受限
轨道交通工程施工多在地下空间进行,盾构界面狭小,多专业同时作业的施工安排受空间影响很大。即便是同一专业,一些可以并行作业的大型施工机械和设备有时也不得不分别进入场地,这对施工组织提出了很高的要求。BIM 技术的虚拟施工、碰撞实验、3D 演示、精确计划、冲突调用等应用模式,在小空间、多专业共同施工时有着其他传统技术无法比拟的优势,能使施工组织更加紧凑,施工界面更加清晰,更有利于科学合理安排施工任务。
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2.3工期限制性强,施工组织需高度紧凑
目前,基建工程大多都面临工期紧张的问题,如何在较短工期内完成项目施工与交付运营,对项目参与的任何一方都是巨大的挑战。控制工期的主要措施有更少的变更、更少的重复工作、更高效的协调、更高的生产效率。通过 BIM 技术的 3D 虚拟动画视频、碰撞检查,能更精确的在施工实施前发现问题解决问题,更加合理的安排施工顺序,计划施工周期,为项目进度控制提供保障。
2.4多专业协同产生错误较多和效率低下
对于复杂的轨道交通工程项目而言,因为参建方多、信息量庞大和涉及的分支专业(系统)多,传统的点对点协同信息共享往往会产生很多理解不一致的问题,且效率低下。基于 BIM 技术建立的统一信息共享平台、统一数据库系统、统一流程框架,都为多专业协同作业提供了良好的协作保障机制。
3 BIM技术在城市轨道交通工程中的应用分析
3.1初步设计
在初步设计阶段,采用 BIM 技术构建车站及周边环境三维模型,增强对周边地块的产权、经济利益条件的掌握,辅助车站方案设计,尤其是出入口设计及换乘通道设计,避免后期拆迁难度大,甚至出现改线、放站的情况;还可通过周边道路、管线数据模拟市政管线搬迁,寻找最优解决方案。
3.2 深化设计
城市轨道交通设备系统涉及专业多、工期紧、各专业同期施工,采用二维施工图指导施工的方式受制于设计人员的经验和责任心,发生管线碰撞等问题较多,协调和解决这些矛盾会耗费大量的时间和精力,甚至后期出现很多结构凿除现像;设备、支吊架、装修等设计中往往表达不充分,具体信息需要在后期施工中进行补充,随意性大,达不到所看即所得的效果。BIM 技术在碰撞检测等方面的应用前景已得到广泛认可,在应用过程中,三维模型的绘制过程就是数据建筑的建设过程,为保证模型可以如实指导施工,施工单位应在设计阶段介入,协助进行管线设计。
3.3施工方案制定
在工程重难点施工方案、特殊施工工艺实施前,运用 BIM 三维模型进行仿真模拟,找出方案中的不足进行修改,同时可以模拟多套施工方案进行专家比选,最终实现施工方案优化;在施工过程中,通过施工方案、工艺的三维模拟,给施工操作人员进行可视化交底,降低施工难度,做到施工前的交底有的放矢,确保施工质量与安全。对于操作性要求较高的施工方案、工艺,还可依据 BIM 模型制作 VR演示文件,对现场施工人员进行虚拟培训,操作合格后方可进行现场施工。
3.4运维管理
在城市轨道交通项目的运营期,以 BIM模型为基础,结合其它技术手段,实现建筑物全生命周期的优化管理是 BIM 技术的最终价值体现。这不仅需要在建设过程中绘制的设备系统模型足够精细,还需要通过开发管理平台将模型与实际设备相连接,通过 OPC Sever 接口获取硬件运行数据,再通过与既有的各种管理系统接口实现实时监控、检修维修辅助、资产管理、虚拟漫游、设备正反向定位以及消防演练等运维管理的各项功能。
结束语
总之,随着城市化建设的不断推进,城市轨道交通网络迎来了极大的发展。BIM 技术作为一类新型的技术手段被应用在城市轨道交通的建设过程中。使用 BIM 技术不仅能够极大地提升建筑工程的集成化程度,同时也能提升整个工程的品质以及工程施工的效率。
参考文献
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论文作者:冉小霞
论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/23
标签:技术论文; 轨道交通论文; 模型论文; 信息论文; 工程论文; 城市论文; 专业论文; 《防护工程》2017年第15期论文;