山东商务职业学院 山东烟台 264670
摘要：随着城市的现代化和土地开发的强度，现代城市对市政管道的需求也增加了。但由于城内道路狭窄，旧城管道走廊位置不足，各类管道的建设，扩建和改造越来越困难。管道的安全性和可靠性也面临严峻挑战。我国许多城市都在进行地下综合管廊的研究，BIM（建筑信息模型的简称）技术也得到了广泛应用，同时现阶段BIM技术应用还存在诸多问题亟待解决。
关键词：城市综合管廊；市政工程；BIM应用
引言
综合管廊是一种将城市管线进行集中敷设的结构物，可避免路面的反复开挖，同时有利于对管线进行运营维护。BIM技术是将一个建设项目在整个生命周期内的所有几何特性、功能要求与构件的性能信息综合到一个单一的模型中。同时这个单一模型的信息中还包括了施工进度、建造过程的过程控制信息。BIM技术可广泛应用于综合管廊的规划、设计、施工和运维，其可视性、优化性、协同性、模拟性等特点可优化管廊设计成果，有效控制管廊建造，降低成本、缩短工期，并为管廊运维提供基础数据，实现智能化管理。据美国斯坦福大学的设施工程整合中心对32个采用BIM的项目统计分析，得出BIM效益有下列五项：将未列在预算中的变更量减少达40%以上；建造成本估算的准确度在3%以内；成本估算所需时间缩短了80%；因事先进行冲突检查而节省了10%的合同金额；平均工期缩短超过7%。
1综合管廊的应用特点
1.1长期成本较低
传统管道在初次建造时所花费的费用较少，但是从长远的效果来看，综合管道的性价比更高，且经济效益也相对较高。且传统管道的维修需要对路面进行开挖，而综合管廊能避免这一现象，由此使路面的使用时间延长，且对交通通行也不会造成很大影响，不会破坏周围生态环境。因此，综合管廊在维修与养护方面具有一定优势，是一种长期成本较低的建设系统。
1.2提高城市空间利用率
当前城市人口越来越多，城市空间不足的问题逐渐凸显出来，为了解决这一问题，地下工程建设对缓解城市空间不足起着重要作用。而综合管廊在市政工程中的应用，有助于提高城市空间利用率，其能将一部分空中管线转到地下，通过合并与梳理底线管线，由此使城市空间得到扩大，为交通通信提供更大的空间。
1.3 BIM应用特点
在BIM应用领域，通常可将工程分为两大类：节点工程和线路工程。节点工程（如单体建筑、车站等）的特点是通过轴网和标高定位，单个项目的占地面积往往不是很大。与之相比，线路工程（如城市道路、公路、铁路等）的定位方式是里程和纵断面，项目范围通常覆盖数千米，与地形的关系紧密。综合管廊工程是包含标准段和各类功能节点（通风口、吊装口、人员出入口、管线分支口、交叉口、端部井等）的组合体.将BIM技术应用于综合管廊设计必须综合处理好它的线路特性和节点特性。
2城市综合管廊设计的内容
2.1网络系统全面性规划是重点
基于城市土地规划与管道规划相结合，深入探索管道布局和道路布局，因此，在管道设计方面，由于成本的限制，可为综合管道走廊规划了一个综合的网络布局系统，管廊的建设仅在市中心和交通枢纽进行。
2.2平面与横断面的规划
为了结合该区域道路的扩展和土地利用情况，考虑横断面的布局条件和管道布局条件。值得注意的是，在管廊的横截面设计中，不仅要充分考虑管道的布局和相关要求，还要确保管道走廊的规划和设计的经济性。合理确定管道深度，仓库线的具体情况和仓库的布局。
2.3附属设施规划
人防工程作为管廊设计中的一个重要内容，也是管廊规划设计中必须要考虑的一个部分。因此在做好上述准备规划的前提下，要充分的设计好消防、通风、火灾警报等等防御系统，同时，还应该做好桥架支架等附属系统，给综合管廊的运行管理工作提供便利和保障。管廊设计中，一些通风口的位置设置不合理，比如说一些区域通风口相隔太近，还有一些通风口就临近景区或者是绿化带，对景区和绿化带的观赏性造成了一定的影响。人防工程是管道走廊设计的重要组成部分，也是管道走廊规划设计中必须考虑的部分。因此，在做好上述准备工作的前提下，要充分设计消防，通风、火灾报警等防御系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时还需要制作桥梁支撑等辅助系统，为集成管廊的运行合管廊提供便利和保障。在管廊设计中，一些通风口的位置是不合理的，它对景区和绿化带的观赏性有一定的影响。
3 BIM技术在市政综合管廊设计中的应用
3.1管线优化设计
考虑到管线设计对管廊主体结构设计影响较大，在综合管廊设计中，BIM工程师根据管线工艺图、综合管廊结构图建立综合管廊BIM模型（结构+管线），然后通过三维浏览、碰撞检查、工艺模拟查找管线问题，并将问题及解决方案反馈给工艺工程师，最后工艺工程师会同BIM工程师协同完成管线的优化设计及设计出图，通过优化解决了多层多舱管线出线及管线预留等设计难题
3.2结构设计原则
1）横断面设计原则
①满足主体结构设计规范。②满足管线容量需求。③满足管线安装及检修通行需求。④满足管道位置设计原则。
2）平面设计原则
①平面位置设计综合管廊需设置检查井、通风井、吊装口等各类洞口。②平面线形设计综合管廊平面线形应与道路平面线形一致，应考虑与现状或规划建筑物（构筑物）的平面位置相协调，如遇桥梁墩柱等障碍物，需在平面采取避让措施。
3）纵断面设计原则
①纵断面应与道路纵段面一致，以减少土方量。②纵坡变化处纵断面设计应满足管线折角需要。③纵断面设计应满足管道检修时自流排水需求。④纵断面设计应满足管线敷设、运输需求。
3.3主体结构优化设计
管线设计完成后，BIM工程师根据管线设计图、管廊结构图建立综合管廊BIM模型（结构+管线），然后通过三维浏览、碰撞检查、工艺模拟查找主体结构问题，并将问题及解决方案反馈给结构工程师，最后结构工程师会同BIM工程师协同完成结构的优化设计及设计出图，通过优化设计解决了多层多舱施工缝留设、墙板开洞、支吊架等附属设备留设等设计难题，
3.4施工管理优化
在建筑行业，施工管理往往是粗鲁的，没有长远的去考虑，甚至可以说是混乱的。通过对施工方案的模拟，可以预先找到并解决施工过程中可能出现的问题，可以大大减少施工问题的发生，简化施工现场管理活动。另外，对于复杂的施工方案，3D模型在技术演示和指导建设中的应用使工人更容易理解和更方便沟通。
3.5施工协调
市政管廊的建设不仅与业主，设计和监督协调，而且与各管道单位，运输部门和配套施工单位协调。对于那些不从事土木工程行业的人来说很难根据附图说明，想象三维形状，基于BIM技术的三维模型可以显着提高沟通。
结语
综上，城市综合管廊是城市现代化建设中的重要组成部分，可以帮助城市充分开发和利用地下空间，为城市现代化建设保留了珍贵的土地资源，可以提升城市的整体形象和美观。为城市的生态环境保护做贡献。目前，中国综合管廊整体建设仍处于施工和建设的初期阶段，以政府试点项目为主。从未来的发展来看，综合管廊正在发展，将在勘察设计，建设，运营和维护，信息线监测四大行业形成一个特别巨大的市场.BIM技术的应用是CAD应用后的又一革命，是建筑行业的技术革命。它将有助于建筑业的现代化，支持城市地下一体化管廊的建设。作为继CAD之后的一次革命，BIM技术无疑将改变整个建筑业的发展。目前，市政工程中BIM技术应用仍处于探索阶段，但随着相关国家政策的引入和相关部门的指导和支持，BIM技术在市政工程中的发展将得到极大的推动。在市政建设行业，BIM可以有效提高工作效率，同时提供更多精确细致的控制。对传统的经验以及技术有一个极大的冲击，可以有效的推动技术方面的发展。
参考文献：
[1]周春波.BIM技术在建筑施工中的应用研究[J].青岛理工大学学报2013，34（1）：51~53.
[2]刘刚，李鑫，王兴龙，等.建筑施工企业BIM应用浅析与建议[J].施工技术，2012，41（3）：39~40，44.
【基金项目】
山东商务职业学院科研基金资助项目“市政综合管廊设计中BIM技术应用研究”阶段性成果，项目编号：2017SWZR08
论文作者:陈楠
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/28
标签：管线论文; 管道论文; 城市论文; 纵断面论文; 技术论文; 通风口论文; 结构论文; 《防护工程》2018年第29期论文;