关键词：BIM技术；市政隧道工程；应用
1BIM应用规划
1.1工程简介
杨高南路（世纪大道—浦建路）道路改建工程位于上海市浦东新区陆家嘴地区。本工程道路的断面形式为“主线隧道＋地面辅道”。主线为全封闭隧道形式，北与现有世纪大道下立交相接，南至现状浦建路跨线桥。路线全线长1.327km，其中新建隧道段长1.323km，规划红线宽为50～60m。地面辅路与蓝村路、花木路及世纪大道均为平面交叉，采用渠化设计联合信号灯控制方式。杨高南路（世纪大道—浦建路）改建工程共划分为3个标段。本工程杨高南路（世纪大道—浦建路）道路改建工程3标为其中的三标段，范围为张家浜桥（不含，桩号为K2＋305）至工程终点（近桃林路，桩号为K3＋200）。主要包括道路工程、隧道工程、排水工程、安装工程、桃林路人行天桥、世纪大道公交站、隧道结构、世纪大道地面环岛改造、降压变电所。
1.2BIM应用目标
与一般房建项目相比，市政工程有着诸多不同，主要表现在：复杂程度高、建设周期长、投资金额大、参建单位多、项目管理难度高。为解决施工技术难点，提升项目管理水平，杨高路3标项目综合以上因素，制订了以下BIM应用目标。1）摸索市政隧道工程三维施工BIM模型的建立。2）通过建立市政隧道的围护、结构、桥梁、机电、道路、管道等模型，查看相互之间的空间及位置关系，为校核设计图纸及现场施工提供可靠依据。3）基于BIM技术的管理平台应用。4）将BIM工程量与投标量、预算量进行对比，为日后决算提供数据支持。
1.3软件选择
本项目采用多平台软件工具建模，充分利用各软件的特点，达到最佳BIM应用效果。对信息交换，首先采用中间平台进行处理，如欧特克公司Navisworks平台，这款AutodeskNavisworks软件能够准确地应用AutoCAD和Revit系列等创建出数据，可以与来自其他设计软件的几何图形以及信息相结合，将其作为一个整体的三维模型导出，同时可以通过多种文件格式进行同步审阅，而无需再考虑文件的大小。Navisworks这款软件可以帮助所有参与方将项目作为一个整体进行结合，进而优化从设计决策、项目实施、性能预测直至项目综合管理和运营等各个环节。
2隧道工程BIM技术应用
2.1施工模型的建立
施工阶段模型与设计阶段模型存在不同。而本工程将成本、质量、进度等方面的信息融到模型中。模型拆分既要满足现场施工的要求，也要满足施工算量的要求。
2.1.1构件族类型预定义
针对隧道工程一类的BIM应用项目，由于其结构形式比较复杂，包含道路、结构、建筑、机电、给排水等不同专业的模型，在建模之前需要对各类模型的构件类型进行预定义，以便在后期的使用过程中提供便利，如进行统计、过滤、分析、筛选的不同操作的应用。
2.1.2构件命名和编码标准
将在本工程中涉及到按节段号命名的构件进行统一命名，命名按照“专业_节段_构件名称_尺寸”的定义原则；针对相同构件的模型出现在不同的地方（多实例的构件），命名的原则为：从小桩号到大桩号，从左至右，从上至下，并且强制规定沿桩号前进方向左侧（N），沿桩号前进方向右侧（S），由N到S为左右方向。
2.2链接各专业模型，查看相互之间空间位置关系
围护模型和结构模型完成后，链接结构模型和围护模型，发现结构中板与第3道支撑相碰，不便于现场施工，与设计沟通协商后重新制订此处施工方案，对现场施工起到了积极的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3施工现场管理
施工现场的平面策划、布局、协调等工作，可以通过BIM技术生成的三维模型来完成。模拟各种复杂的施工节点、施工工艺、施工方案，利用BIM技术可视化的特性帮助施工人员更好地理解施工方案，并且可以利用BIM应用技术进行现场的工况模拟，进而对施工现场进行科学合理的布置，提升项目工作效率。
2.4基于BIM技术的管理平台应用
基于BIM技术的平台应用，由建设单位、施工单位提出开发需求，软件公司在获取开发需求后，绘制开发的业务流程图，在得到建设单位的确认后再进行功能开发。本平台开发的模块为：施工进度模块、工程管理模块、施工安全管理模块、投资控制管理模块等几大模块。
2.4.1进度管理模块
通过BIM模型进行可视化的工程进度安排，工程进度控制的核心技术是网络计划技术，通过与网络计划技术进行集成，可以通过BIM模型按月、周、天直观地显示工程进度计划，有利于工程管理人员对不同施工方案进行比较，选择符合进度要求的施工方案。另外，对于管理者而言，可以及时地发现工程计划进度和实际进度的偏差。
2.4.2质量管理模块
将项目现场的质量信息同步记录在BIM模型中，从而有效地提高质量管理效率。基于BIM技术的施工质量管理系统，可以分为材料设备质量管理与施工过程质量管理2个方面：
1）材料设备质量管理：在基于BIM的质量管理中，由施工单位将材料管理的全部信息进行记录，其中包括将各类材料的出厂合格证、质量保证书、原厂检测报告、检验批等信息分别进行录入，并通过BIM模型进行综合关联。同样，监理单位也可以通过BIM管理平台，进行材料信息的审核工作，使材料管理的信息更为准确、更具有可追溯性。
2）施工全过程质量管理：可以将BIM模型与现场实际施工工况相比较，将相关检查信息构件关联，明确记录内容，便于统计与日后复查。
2.4.3安全管理模块
基于BIM具有信息完备性和可视化的特点，在施工安全管理方面的应用主要体现在：
1）重大危险源的提示。对于复杂工程，在施工过程中不可避免地会出现危险源的情况，通过平台的开发，可以基于BIM模型查找（三维场景的搜索及具体的构筑件查找），可以事先对重大危险源进行公示。
2）深基坑监测。通过BIM技术监测深基坑的点位，通过三维模型建立完成，再把监测到的数据与模型进行关联。设置预警值，当出现超预警值时，系统会自动显示哪些点位存在风险，方便及时做出相应的对策。
2.5BIM工程算量
2.5.1构件拆分
首先在BIM模型建立之前，要确定市政隧道工程各个专业的分部分项列表，并制订符合BIM工程算量的拆分原则，具体的拆分原则应该按照市政隧道结构的位置关系以及施工工艺的顺序来确定。比如市政隧道结构可先按照其里程桩号进行划分，可以具体到每一个节段，划分成垫层、底板、腋角、侧墙、中隔墙、顶板、防撞侧石、混凝土铺装、沥青等不同的部位。
2.5.2围护与结构模型构件拆分清单
围护与结构模型构件拆分如下：1）围护模型：地下连续墙、高压旋喷桩、三轴搅拌桩、钻孔灌注桩、混凝土支撑、钢支撑、格构柱。2）结构模型：垫层、底板、侧墙、中隔墙、顶板、防撞侧石、沥青、混凝土铺装。
结束语
上海市杨高南路（世纪大道—浦建路）道路改建工程3标段需在已运营道路上进行公路隧道的不断交施工。工程面临复杂程度高、建设周期长、投资金额大、参建单位多、项目管理难等难题。为解决上述难点并提升项目管理水平，决定引入BIM技术。从施工模型的建立、各专业的链接、BIM管理平台的应用、工程算量等方面，对BIM技术在市政隧道工程施工中的应用进行了总结，以期为类似工程提供借鉴。
参考文献
[1]刘园，高鸽子.解读BIM技术在铁路项目隧道施工中的应用[J].绿色环保建材，2017（10）：143.
[2]马程昊，姚磊华.BIM技术在地铁隧道工程施工中的应用分析[J].建筑技术开发，2017，44（17）：86-87.
[3]伍尚前.BIM技术在铁路隧道工程地质勘察中的运用实践[J].低碳世界，2017（24）：194-195.
论文作者:朱浩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/5
标签：模型论文; 隧道论文; 工程论文; 构件论文; 技术论文; 市政论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第33期论文;