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摘要：在现代城市建设进程中，轨道交通工程作为市政基础设施，与民生联系紧密。由于社会各界对城市轨道交通工程关注度较高，按时保质成为了轨道交通工程建设的重要要求。通过新技术BIM的应用，轨道交通的建设实现从二维向四维发展，将建设期内的设计、成本、施工有效的统一起来，极大的提高建设效率。
关键词：BIM技术；轨道交通；施工管理；措施
1导言
近年来，越来越多的城市轨道交通业主认识到BIM在项目管理中的作用和优势，并进行了一定的探索，但是大多以“点状”应用为主，没有从全生命期整个体系角度考虑。BIM技术作为一种全新的数据化工具，主要是用于工程设计和建造管理等领域，借助参数模型对项目各种数据进行整合分析，提取有价值的数据信息，并在策划、设计、实施以及维护等环节进行数据共享，以此来帮助工程技术人员实时掌握项目工程情况，作出有利于建筑施工顺利进行的有效决策。
2 BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的优势分析
2.1保障施工质量与安全
城市轨道交通工程项目建设过程中质量与安全是前提和重点，借助BIM技术将工程数据输入到所构建城市轨道交通模型中，通过模型展示不仅能够使各参建单位清楚了解整个设计意图，明确施工重难点，排查建设风险，制定具有针对性的应对措施，确保轨道交通工程项目的施工安全与质量。同时，还能使各参建方能够直观、清晰地掌握施工过程中存在的问题，并且通过轨道交通模型能够实现多维互动，对施工方案进行实时调整，确保实际施工与施工设计吻合，进一步提高施工质量与安全。
2.2优化施工进度
在借助BIM技术建立城市轨道交通3D模型的基础上，将施工进度与BIM模型有机结合起来，以此来形成多维信息化模型。一方面，将实际施工进度与模型模拟进度进行对比，分析两者是否存在差异，以此来判断实际的施工工序、施工进度是否科学合理，如果存在偏差就可以利用模型对项目局部施工计划进行调整，实现对施工场地的优化配置，确保施工进度符合预期；另一方面，利用BIM工程模型软件能够自动检测碰撞点的位置，从而获得在工程图纸设计阶段隐藏的缺陷与设计漏洞，及时对设计存在的碰撞点以及不合理的设计进行优化调整，以免在后续施工阶段进行返工从而延误工期。
3 BIM系统在轨道交通运用现状
3.1 BIM模型建模时间较长
BIM模型建模是庞大的系统工程，本身建模时间需要很长的过程，而且受制于设计院各专业提供图纸之后才能开始建模。在工程开始应考虑足够的建模时间。
3.2 BIM系统在设计上解决空间管线碰撞的运用
目前轨道交通项目BIM系统所使用的基本功能是致力于解决空间管线碰撞。BIM系统已三维立体可视化直观展示空间管道安装位置，通过系统碰撞分析系统自动调整现有已碰撞管线翻弯走向，可完全取代设计院综合管线专业工程师。
3.3 BIM系统在造价上解决施工材料工程量自动统计和精确下料
有实际工程经验证明，BIM系统统计工程量与实际工程量相似度达到惊人的99%以上。传统专业软件统计工程量，仅能通过图纸统计主材，平面图未绘制的立管及转弯不在总量内，必须人工另行计算，且相差较大。BIM系统软件统计材料不仅能精确统计主材和辅材，还能可视化指导材料下料及预制工作。减少造价计算工作、控制工程造价。
3.4 BIM工程师专业知识欠缺
BIM工程师一般无轨道交通工作经验，对地铁各房间功能、要求，管线、设备布置了解不够深入，容易忽略管道路由设计要求：比如调整管道走向，将消防水管、冷冻水管穿越自动售票机房，大系统排烟管穿越车控室等设计错误。待设计师调整后，又需调整BIM工程师调整，以此反复，增加双方工作量，时间节点难以保证，增加进度控制难度。
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4 BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的应用
4.1三维设计平台
目前市场BIM核心建模软件主要有欧特克、本特利、达索等几家公司的产品，主要功能大致相同，可以划分为建筑、结构、机电系统、体量、场地和协作等功能，这些功能针对建筑行业的设计有较强的辅助能力。但城市轨道交通工程行业由于施工工法不同、专业种类繁多，区间工程呈带状分布等特点，对空间三维建模有更高的要求，现有BIM软件平台无法满足轨道交通工程项目BIM设计的需求，迫切需要建立全新的BIM三维设计平台。
为了提高城市轨道交通工程信息模型的建模效率，将城市轨道交通工程的构件按建筑、结构、暖通、给排水、电气、系统分为六大类，针对不同专业的特点基于Revit进行二次开发，结合企业构件库中的自适应族，提高城市轨道交通工程中常规构件的建模效率。BIM构件库的建立大幅度降低了BIM的实施成本，充分体现BIM技术所带来的效率价值。完成对构件的通用化、系列化、模块化的系统管理，可以保证构件资源的持续性维护，使构件资源成为设计单位的信息资产，形成企业知识产权。
4.2充分利用3D模型可视化带来的工程直观性、造价可控性
设计必须由二维向三维进步，实现BIM系统软件与工业产品设计PDM（ProductDataManagement）一样的应用。工程设计已由早期手绘图纸发展到计算机辅助设计（ComputerAidedDesign），但CAD的功能使用仅限于二维功能，大部分专业软件也是基于CAD研发，三维功能要么没有，要么不好使用。BIM系统软件既可视化，又可正确统计工程量。设计院的设计成果文件除蓝图外，还必须提供三维模型文件。施工人员只要按可视化的3D模型设计成果施工，做好质量控制、进度控制、安全控制、成本控制，做好本职工作就能轻松完成建设任务。
4.3 设计方案
在规划设计阶段，基于BIM对项目规划方案和投资策略进行模拟分析；进行包括节能、风环境、光环境、声环境、热环境、交通、抗震等在内的建筑性能分析；开展多专业间的数据共享和协同工作，实现各专业之间数据信息的无损传递和共享；进行各专业之间的碰撞检测、管线综合碰撞检测和预留洞口检查等，最大限度减少错、漏、碰、缺等设计质量通病，提高设计成果质量、设计协调效率和设计成果表达能力。
4.4 碰撞检测的应用
在以往的施工图纸中无法对设计环节的合理性与可行性进行检验，因此极易导致在工程施工过程中出现各种问题，比如空间设计不合理、结构碰撞等。对此，在2号线工程项目中，就引入了Navisworks软件，利用其碰撞检测功能，对2号线工程项目中各专业进行了碰撞检测，共计检测出存在碰撞数量150处，通过向设计单位进行反馈，及时对图纸存在的问题进行了修订和完善，避免了后续施工过程中由于图纸设计不合理出现返工或是停工现象的发生，进一步提高了项目施工管理的效率，从而为后续项目施工的有序开展提供了有力保障。
4.5 BIM技术结合AR
在城市轨道交通工程项目建设期间，为了使现场人员便捷查看车站BIM模型，结合BIM+AR技术在项目中进行应用，可以根据AR直观的指导施工，见图8。工程质量控制人员根据检查计划，对比BIM模型中的构件与实际构件的相对位置关系，以完成工程质量的外观检查，确保工程设计方案的准确实施。
4.6 控制现场施工安全
4.6.1场地布置
借助所构建的BIM模型的可视性特点，对项目施工场地进行三维立体的科学规划。具体包括材料堆放区、加工区、仓库、办公区以及现场道路等，能够对施工现场情况进行直观体现，使得施工空间得以优化，确保了现场施工道路的整洁、畅通。
4.6.2安全交底
同样借助BIM模型的可视化特点，能够对施工现场存在的危险源进行识别，开展有针对性的安全检查，同时，将整个项目施工的安全情况以仿真动画形式交底给现场操作人员，提高了安全交底的趣味性，也便于相关人员能够更加精准的掌握现场情况。
结语：
BIM技术在城市轨道交通工程等基础设施领域的应用刚刚起步，随着数字化、信息化技术的不断发展，轨道交通工程设计必然将逐步从二维向三维过渡。通过BIM技术的应用将极大地促进该领域的技术进步和创新，对于提高轨道交通工程项目建设的整体水平起到了巨大推动作用。相信通过实践探索，BIM技术必定能够得到更为全面的发展，从而为城市轨道交通建设保驾护航。
参考文献：
[1]袁守谦.城市轨道交通施工的新技术探究[J].工程技术研究，2018（3）：98-99.
[2]张伟.试论城市轨道交通工程施工技术要点和管理措施[J].工程建设与设计，2018（4）：119-120.
论文作者:陈煊
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/14
标签：轨道交通论文; 工程论文; 模型论文; 城市论文; 系统论文; 建模论文; 构件论文; 《建筑细部》2019年第12期论文;