摘要：BIM技术在地铁车站结构设计工作中，具有很强的适用性，实施效果好，细节展示清晰。这一技术能够广泛地应用于结构建模、碰撞检查、4D施工模拟等方面。但由于地铁车站结构设计属于地下工程，BIM技术在实际应用的过程中仍存在诸多不足。因此施工设计单位要结合实际情况，对设计工作进行优化，提高设计效率，保证整体工程质量。
关键词：BIM技术；地铁车站；结构设计；应用
1 BIM技术应用需求分析
1.1利用BIM技术可突破传统２Ｄ图纸交底形式，BIM技术三维模型展示方式，将传统平面图转换成立体模型，很好地解决了交底空洞问题。同时通过对施工图优化设计，减少施工过程的返工以及增加对现场细节的把控。
1.2采用Revit软件建模，利用框架梁族样板文件，结合模型截面尺寸信息创建以数据驱动模型参数化族文件。参数化建模有效简化工作流程，提高项目整体模型创建效率，降低项目成本，可以呈现地铁建成效果图给设计人员。
1.3地铁车站工程项目安全管理状况复杂，其中作业人员、机械设备、重要危险物资均需进行协同管理、实时跟踪，通过BIM信息化手段进行互联网大数据管控。
1.4基于BIM平台工程协同管理，将设计单位、项目及业主各部门信息进行可视化互通互联，提高数据及时准确性和各部门协同效率。
2 BIM技术在地铁车站结构设计中的应用
将BIM技术应用到地铁车站结构设计中，主要是利用Revit Structure 2012建立地铁车站标准段的BIM三维模型。该建模软件通过检查支座、分析模型、检查物理模型等是否一致，对BIM模型加以完善。除此之外，该建模软件还能够在BIM技术配套软件Robot Structural Analysis 2014中导入相关模型，采用专业方法分析结构内力是否达标，不仅能够在较短时间内完成地铁车站的结构设计工作，而且降低了设计成本，提高了设计的准确性。
2.1模型构建
Revit软件构成相对单一，不能满足车站结构的建模要求。因此不要盲目地将Revit软件应用到车站结构建模工作中，需要对相关构件簇进行合理创建，选择有效的样板文件对新型项目进行构建。完成上述工作后，同时选择已创建的簇文件、系统簇文件等完善构建效果，获得更好的站台区3D模型。倘若选用重新创建的结构对三维模型进行构建，该软件将能够同时构建用于结构分析的三维分析模型。如需查看模型，双击项目浏览器分析模型即可。
2.2结构分析
该建模软件通过检查支座、物理模型和分析模型是否一致以及碰撞检查等使BIM模型更加完善。正确的实施方法为完成BIM模型制作之后，使用Revitext Ensions将该模型发送至Robot Structural Analysis Professional；在发送模型的过程中，还要对基本选项和附加选项等进行灵活设置，主要包括杆端释放、自重工况、材料、模型转换等一系列内容；严格执行上述2项操作后，获得地铁车站Robot结构分析模型。开展结构分析工作时，因Robot和Revit兼容性好，倘若以Revit为载体，定义模型材质、荷载组合、弹簧约束、支座等各个指标，这些指标都能够被Robot识别和使用，保留原有设置即可。与此同时，Robot Structural还有一个优势就是其能够在第一时间将反馈分析结果反馈给Revit，从而实现各类结构信息的双向对接。
2.3图纸审定
为了确保地铁项目施工的准确、精细，BIM技术采用严格、细致的设计管理体系，从方案确立、初步设计、施工图纸到现场施工等各方面进行技术把关，消灭人为因素造成的施工质量差异，预先减少施工阶段可能出现的各种返工和错误损失，确保各施工图纸、参数精确，彻底杜绝因设计错误或人为因素造成的返工浪费问题。
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2.4碰撞检查及洞口预留
在模型构建初期，要综合考虑管线专业的前期需求、方案设计等各类指标，将管线上游分析工作作为工作重点，对比预留余量、相关参数等各类指标，从而使该模型在使用的过程中更加灵活、合理。除此之外，设计单位还要考虑下游专业预留条件是否满足设计要求，保证设计方案的可行性。
土建与安装模型输出碰撞文件，之后上传至BIM works软件合并进行软硬碰撞，BIM技术可以进行预留孔洞的准确定位，有效进行可视化交底，避免二次打洞，破坏结构，提高结构施工质量。
碰撞功能也是通过BIM技术将设计阶段可能存在的问题及时发现并进行合理处理。传统的二维设计过程对于地铁布局与设备管线之间的冲突关系能够很好的协调处理，利用BIM能够更有效的防治不同专业之间发生疏漏问题，很大程度提升设计效率和质量。
2.5材料管控
利用准确BIM模型统计工程量，可为项目估算成本，优化方案提供可靠的数据支撑。同时，可高效的辅助项目进行工程量预算和决算工作。在项目施工过程中，利用BIM技术做到了限额领料，主要包含钢筋管控、混凝土管控、模板工程管控、零星工程管控、防水套管工程量管控等方面。
2.6三维可视化交底
通过对系统功能需求分析，将系统功能分为信息管理子模块、工程可视化仿真模块、远程实时控制模块。其中关键的工程可视化仿真模块利用鲁班软件构建项目管理模型和动态数据信息库，导入BIM works软件，进行4D施工模拟，从而更为直观和真实的将工程建设与工程进度结合起来，实现BIM技术对整个施工过程的可视化模拟。这种三维技术交底彻底突破传统模式，项目采用精细化模型、施工工艺仿真、虚拟漫游技术手段，避免因交底不清楚，带来的窝工、材料浪费、返工及施工质量缺陷。
2.7建议管线综合采用BIM技术应用
BIM技术的发展对管线综合的实施可以提供巨大的帮助，建议在地铁管线综合中广泛使用，建议注意以下的要点：（1）BIM实施前的必要准备。BIM技术的应用，必然会对既有的管理制度、管理流程和技术标准产生一定的影响，因此将可能对项目的管理制度、管理流程和技术标准进行相应的调整，项目相关参与方应作好思想准备与相应的技术储备，以便BIM技术在项目中的顺利实施。（2）BIM软件平台本地化开发。建议项目全生命周期采用国内自主开发的协同平台，该协同平台应集动态表单、动态流程、动态标签等为一体的一体化平台。同时，目前市场上既有的BIM软件产品本地化上还不完美，对于全生命周期采用BIM的项目，需要联合BIM软件公司和业主方一起进行定制开发，实现BIM软件平台的本地化，形成轨道交通工程行业全生命周期典型的本地化BIM解决方案。
2.8生成施工明细表
众所周知，地铁车站结构设计是一项复杂的工作，工程量大，以往的工程量统计方法已经不再适用。而BIM技术在构建建筑信息模型的同时能生成施工明细表，便于项目投资者对工程造价进行准确预估，减少不必要的资金浪费。BIM技术生成施工明细表的这一过程操作相对复杂。以对地铁车站墙生成明细表为例，实施过程为在类别中选中墙，选择新构造阶段，单击确定，弹出明细表属性对话框，完成墙的明细表创建工作；在对话框中，依次对字段、排序、过滤、格式等各项内容进行设定，在字段对话框中对体积、制造商、功能、成本、型号、结构说明等墙的明细表进行创建；在明细表左上角灵活设置属性、成组、解组、隐藏等各个状态。
结语：
地铁车站是轨道交通工程重要组成部分，地铁车站施工过程BIM信息化应用对项目施工过程管理、施工过程信息完全保存及后期运营维护均有较大实际意义。本文结合地铁车站施工过程的各项特点，简要介绍了利用BIM技术进行施工过程模拟、施工过程信息完全保存、项目会议议程管理、施工文档资料管理、施工４Ｄ形象进度管理、项目施工过程质量安全管理及人员信息安全管理等应用，实现了对地铁车站施工全过程的信息化管控，提高了项目信息化与项目管理深度融合。为今后同类地铁车站工程施工信息化应用提供参考。
参考文献：
[1]刘华丽，徐铁山.BIM技术在地铁车站结构设计中的应用[J].资源信息与工程，2017，32（3）：177.
[2]罗楠.浅谈BIM技术在地铁车站结构设计中的应用[J].建材与装饰，2017（52）：32-33.
[3]曾圣.BIM技术在地铁车站设计中的应用[J].建材与装饰，2018（8）：112-113.
论文作者:胡世健
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/31
标签：模型论文; 地铁论文; 技术论文; 车站论文; 项目论文; 明细表论文; 结构论文; 《防护工程》2019年第4期论文;