摘要:“BIM技术与地铁轨道工程施工管理相结合,可以有效把控轨道施工的进度、质量、安全、等施工关键要素。同时运用轨行区派工单结合轨行区施工作业令的管理模式,有效降低了轨行区施工作业交叉的安全风险,将工程管理推入到信息化模式中。
关键词:BIM;轨道工程;施工管理
1BIM技术与工程管理
BIM,(Building、Information Model)是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,BIM是对工程项目设施实体与功能特性数字化表达。从工程角度定义,BIM就是以工程项目相关模型为载体,实现工程项目全寿命周期内信息集成和传递。广州地铁通过运用与清华大学合作研发的“机电工程信息模型管理系统”(以下简称BIM系统)将BIM运用到地铁建设施工管理中,将BIM运用到工程施工的全生命周期中,可以使各方更好地理解设计理念,共同解决设计中存在的问题;缩短建设周期;减少施工中的错误和遗漏,减少浪费、重复劳动,节省材料和时间;提升施工现场的安全指标;提前预知建设成本和时间。
2轨道施工工程管理特点
轨道工程作为机电工程与土建的接口工程,在整个地铁施工中具有承上启下的重要作用。作为列车运行的直接载体,轨道工程通过对整体线路坡度、方向的调整一定程度上消除上道工序产生的误差保证限界安全,同时也为后续区间内的专业施工包括:供电接触网安装、疏散平台安装、信号设备安装等提供了施工的参考和基础。
和传统的工程管理一样,轨道工程管理同样需要从进度、质量、安全、合同、信息(计划)等模块进行把控,亦需遵守人机料法环的规则。但轨道专业也有其自身突出的特征。
3BIM技术在轨道中的应用形式
3.1 WBS 在轨道施工中的应用
WBS是Work Breakdown Structure的缩写,即工作分解结构。可应用在BIM计划信息模块当中。其作用是通过对一项复杂工程的步骤(计划)进行逐步分解,直至分解为最小单元,从而将其条理化,并获取最基础、详细的信息,起到对全局的控制效果。
将施工总体计划进行WBS工作分解,细化出施工月计划、周计划,同时将每一分部分项工程的施工时间细化至该分布分项工程中每道工序,同时加入该工序的前后一道工序情况和条件,及该工序本身施工时的条件,如是否需要存在高空作业、需要大型设备吊装及是否为检验批等信息。从各个层次对于施工计划作出了详细的拆分,使其除了适用于工程项目管理者外,更加适合每一层级的施工相关人员。
例如,项目总体管理者需要控制大局,那他所看到的信息可以只是整个工程工期的排布。如果是物资管理或质量安全管理者,那他可以获取的信息可以是每月或每周中各分部或分部下工序施工时的物资准备需求及检验批验收计划。如果是现场的施工员那他获取的信息可以是施工中每一道工序的施工时间及其与其前后工序间的逻辑关系和自身的施工条件,这样一来该施工员也可以提前为该工序的施工做好充分准备。
3.2 轨道模型在BIM中的应用
模型是BIM在工程管理应用中的另一种展现形式,是工程实体的虚拟表达,是连接虚拟与现实的桥梁。将其和WBS相结合,可以起到双剑合璧的作用。在施工阶段建模的精细度要求达到LOD300,并包含该结构的基本参数信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆轨道工程的模型因要匹配其实际工程的特点——线路长、材料多、形状复杂不规则等因素,给模型建立造成了相当大的困难。本文主要以模型功能为主,就不展开去说建模的部分。轨道模型现阶段主要有以下两部分功能:
3.2.1进度管理
通过将模型和施工总体计划导入BIM系统,进行模型与施工总体计划的动态匹配,实现施工过程的虚拟建造。在虚拟建造过程中,探寻出整个施工过程的关键路径和发现施工过程中的重难点提前预警。同时通过虚拟建造提前规划出施工时人员、物料、资金的投入曲线,把控整个施工的整体节奏。
3.2.2 质量管理
预先完成限界检查。隧道的限界共分为结构限界、设备限界和车辆限界三种,限界规定了隧道内每个结构和设备间的位置关系,也就直接决定了最终的施工成果是否合格。以往的限界检测在工程开始之间只能靠数据测算,工程完工后通过线路冷滑才可确定是否真正符合限界要求,这其实是有风险的。一旦前期数据测算失误,直至冷滑时才发现的错误导致的结果必然是部分结构推倒重来,这无疑是对人力、物料、资金、时间的浪费。而现在通过BIM系统将以实际的调线调坡资料为基础的轨行区内全专业的模型在实际施工前进行虚拟冷滑,则在工程开始前就完成对测量资料的检查。同时本段施工完成后再次将施工完的数据导入系统利用模型进行虚拟冷滑,提前检测施工内容是否符合限界要求,最大程度上确保了限界的安全。
保证轨道几何尺寸。轨道的几何尺寸是指轨道各部分的几何形状、相对位置、基本尺寸。包括钢轨形状、间距、标高,扣件形状、尺寸等。这些几何尺寸是进行施工质量校核的基础。在直线整体道床地段这些几何尺寸很容易满足,但在曲线超高的地段,就有过出问题的先例。根据轨道设计规范规定,隧道内整体道床曲线地段超高宜采用外轨抬高超高值一半,内轨降低超高值一半的办法设置。某地铁施工时,工人并没有遵照这个要求而是对外侧钢轨抬高了全部超高值,而监理也未发现此情况,导致轨道几何尺寸出现严重偏差,最终导致整个曲线地段的道床都要重新施工。现在通过每日将浇筑混凝土前的轨道几何尺寸的报检数据导入模型,在模型中验算该部分施工数据是否符合规范要求。即先根据施工前调线调坡数据调整模型,再将完工后数据导入时发现模型整体位移较大明显超出误差范围,则证明数据有误。通过这种手段即使监理在现场检查时未查出问题,还有机会直接从模型中查出。这种双保险,可以更大程度上保证施工质量。
3.3 轨道行区派工单的应用
通过轨道交通模型信息管理系统对施工过程进行派工单管理,这是BIM在轨道工程施工应用中的真正核心。它是工作计划WBS分解和模型有机结合的产物。
派工单,指生产管理人员向生产人员派发生产指令的单据,是BIM技术在工程管理中的核心工具。具体来说就是施工方根据自己的施工计划提前一天从BIM平台(轨道交通信息模型管理系统)上申请第二天需要进行施工的工作量,其中包括施工区域、施工人员、所需要的设备或材料等信息,监理审核通过后第二天方可由专人进入到相应的施工区域进行施工。当第二天施工完成后,施工员将当日实际完成情况填入前一日计划的工作量中,由监理进行检查、确认所派工单的完成情况,实现整个派工单的闭环。派工单的主要作用是:
1、对施工进度的严格把控,切实做到施工计划落地应用。
2、通过关联门禁系统实现工程现场的人员安全管理,没有轨行区作业令、未经过三级安全教育、没有平安卡、不是前一天申请准入名单的施工人员无法进入场地进行施工。
3、准确的资源管理,施工所消耗的材料用量与到货的库存用量采用动态关联,确保施工材料物尽其用,避免浪费,做好库存的计划。
4 总结与展望
“互联网+BIM”的大数据流已是未来工程施工管理的发展趋势,轨行区BIM技术的应用顺应时代的潮流必将拥有巨大的发展潜力。
论文作者:马润韬
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/12
标签:轨道论文; 限界论文; 模型论文; 工程论文; 计划论文; 工序论文; 信息论文; 《基层建设》2017年第13期论文;