摘要：BIM技术最早起源于美国，在国外的很多国家应用都比较广泛，此技术当前已经成为国外很多施工设计企业承接项目生存和承接项目所必须要具备的技能。在国外，BIM技术已经逐步地取代传统的建设项目的设计、建造和管理模式，发展应用到了整个建筑的生命周期过程中。我国的BIM技术近几年来也有了突飞猛进地发展，已经广泛地应用到了很多示范性、地标性、规模较大的建筑物上以及一些地下建筑中的4D施工模拟、碰撞检查等方面，同时BIM技术在地铁等地下交通工程中的应用也取得了一定的显著效果，本文就是对BIM技术在地铁车站设计中的具体应用进行探讨和研究。
关键词：BIM技术；地铁车站；设计优化；碰撞检测
引言
地铁工程属于综合性比较强、特大型的系统工程，具有投资周期长、投资成本高、建筑周期长、影响比较深远等特点。仅从建筑施工方面来说，地铁工程建筑过程中就存在着：专业技术比较复杂、信息协同化程度比较高、项目的流程比较烦冗等方面的具体问题。而且在整个的地铁工程建设过程中，还会碰到需要梳理地下空间的各种错综复杂的管线、协调各方监管部门、收集各种相关数据等费时费力的工作，因此在地铁的规划过程中，必须要严格按照规划先行、设计预留、实行无缝接的设计前瞻性的方法，才能保证地铁工程的顺利建成完工。而使用了BIM技术，就能通过精准地三维可视化等先进技术优势来解决这些建筑过程中的难题，可以节约大量的人力、物力、时间等成本，并能优化设计，提高生产效率。本文就是通过对BIM的技术分析，并以长沙地铁六号线为例，来探讨BIM技术在轨道交通设计项目中的具体应用。
1工程概况及施工难点
1.1工程概况
某地铁4号线北起的第1个车站，位于普瑞大道站与规划银杉路北路交界十字路口，为地下2层岛式站台车站，全长472.04m，标准段宽20.7m，总建筑面积25774.24m2。车站附属结构包含7个出入口、3组风亭、2个消防疏散口及1个冷却塔。施工时基坑深16.20～17.55m。
1.2工程施工难点
1）车站基坑全长超过400m，深度超过15m，属于特大深基坑，工程体量大，主体结构特殊，北端为异形扩大盾构端，节点结构复杂，细部处理困难。2）周边环境复杂，车站位于人口密集区，基坑开挖影响范围内包括有高层建筑、城市交通干道（跨车站基坑）、地下管线以及高压线塔等建（构）筑物，制约车站施工因素多且复杂。3）工程任务繁重，施工工期压力大，车站北端（100m）必须按照节点工期提供盾构始发条件。
2基于BIM的车站设计优化
2.1三维模型构建
BIM技术应用能否取得良好的效果取决于前期BIM三维模型的构建。在罐子岭车站BIM技术应用中，依据二维平面图纸，采用Revit软件进行车站BIM模型的精细化构建，完成车站围护结构、主体结构、主体建筑等各类模型。
2.2碰撞检测
以设计蓝图为依据，构建完成结构及建筑BIM模型后，利用相关软件可自动对整合后的模型或部分构件进行碰撞检测。软件可自动生成碰撞检测报告，以便及时发现设计图纸的问题，在配合完成内部图纸会审的同时，对发现的问题提前与设计单位沟通，避免因图纸问题而影响现场进度以及造成返工损失。
3基于BIM的车站施工优化
3.1施工方案优化
考虑到地铁车站施工阶段工序的多样性、复杂性，依据已构建完成的BIM模型及施工信息，结合BIM技术可视化及可模拟化的特点，对施工过程进行模拟，分析施工工序搭接、进度计划等可行性，通过施工模拟反馈的信息进而实现对地铁车站施工方案的优化。在某站深基坑开挖与支护专项施工方案编制过程中，如何在现场基坑上方布设钢便桥临时道路的条件下，合理安排开挖工作面并搭接2个开挖工作面间的工序是施工难点。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以构建的围护结构模型为基础，根据设计的多种施工方案提前进行施工模拟，综合考虑各项因素，解决了钢便桥下开挖工序的搭接问题，配合完成对施工方案的优化，从技术角度出发，多方位、多措施地确保深基坑开挖施工的安全和工期。
3.2施工进度优化
以BIM模型＋进度计划＋时间轴为基准，将BIM模型与进度计划关联，实现基于BIM技术的4D施工模拟。一方面，对施工过程的4D模拟可使项目各参与方对项目的建造情况有直观、清晰的了解，便于项目各参与方针对施工模拟过程中出现的问题进行及时沟通处理，提高发现问题的预见性及解决问题的主动性；另一方面，施工方可根据不同的时间单位、不同的施工方案进行施工进度模拟，分析不同施工方案的优劣，经过一次或多次反复模拟及改进的过程，在结合现场实际情况优化施工方案的同时，获得科学合理的施工进度安排，实现施工进度的优化。某站作为整条线路北端首个盾构始发站，工期进度紧张，工期节点压力大。利用BIM技术，将三维BIM模型（北端100m）关联施工进度计划，实现基于时间维度的4D施工进度模拟。按照月、周、日的时间单位进行主体施工进度模拟，对比分析各施工进度计划的优劣，进而优化得到最合理的施工进度计划。在此基础上优化施工方案，合理安排分仓施工工序（采用跳仓＋两侧分别浇筑施工方案），顺利完成节点工期目标。
3.3 BIM精确的项目的可视化在设计中的应用研究
在地铁车站设计信息模型过程中，可以运用精确的项目的可视化的应用设计，通过三维协同设计模式，使工程在设计的过程中，相互结合并最终形成一个完整的模型，通过精确的可视化功能，在施工设计中可以使设计施工人员能够随时都可以看到设计内部的状况，并实时进行修改，通过可视化的优势，可以使各个专业的设计施工人员通过相互的合作建立起车站整体的设计信息模型，从而使得工程的每一个环节都符合专业人员的要求。而且在施工的过程中，通过三维协同的可视化的应用，可以将各个专业人员相互联系在一起，在施工的过程中，做到共同参与、各司其职、打破了时间和项目区域的限制和隔阂，通过项目负责人制定的项目模板可以生成一个中心文件，而其他的设计施工人员可以通过中心文件生成文件副本，对自己所负责的区域项目进行设计，这样可以保证各个设计施工人员同时在线设计的过程中，对设计中发生的冲突可以进行及时的交流，通过意见交换，达成及时检测和修改的作用，这也就避免了只靠语言沟通而导致的理解和认知的偏离，因此，通过精确的项目的可视化可以大大地提高车站设计过程中的质量和效率，为车站的设计奠定良好的基础。
3.4 BIM优化设计方案的应用研究
BIM的优势逐渐凸显出来了，在轨道交通中的应用也越来越便捷，利用BIM的优点，可以达到对方案设计的优化，通過优化方案，可以大大地提高地铁车站设计的工作效率和节约时间成本，节约建设成本。在方案的设计好后，就需要对方案进行校对、审核和评审。在对方案校对的过程中，由于BIM的三维建模的直观性和精准性，项目负责人可以对车站的各个设计施工环节进行无缝连接，通过比对设计图纸和对项目中的各个排水、通风、通信等方面进行可视化的校对，从而有利于方案设计的校对的顺畅，同时对出现问题的地方可以进行及时的修改和审核，通过方案的审核提出意见和建议，供设计施工人员修改和参考，运用BIM优化设计方案，不但有利于设计方案在设计过程中各个设计环节的无缝接对应，而且有利于方案在设计后的校正和及时地修改，保证方案在施工过程的精确度，同时通过各个环节的应该的审查和评审，保证工程建设的质量。
结语
本文以城市地铁车站工程项目为载体，从基础应用、施工优化及“BIM＋互联网”等方面推动应用研究。实践表明，无论是在实际施工技术、质量方面，还是进度方面，BIM应用都取得了良好的效果。
参考文献
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论文作者:梁晋福
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/23
标签：车站论文; 过程中论文; 地铁论文; 技术论文; 模型论文; 项目论文; 施工方案论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;