摘要：经济的发展和科技的进步，促进BIM技术在各个领域的广泛应用。城市地下综合管廊是满足民生需求、提高城市承载力的利国利民工程，但其在施工中存在常出现协调困难、工程算量偏差大、施工方案变更返工较多等问题。运用BIM技术解决管廊建设施工过程中的工程质量、施工进度和成本的控制问题。本文就BIM技术在地下综合管廊施工阶段的应用展开探讨。
关键词：地下综合管廊；BIM技术；施工阶段
引言
在市政管廊类建筑施工过程中应用BIM技术可以大幅度提高工程建设的集成化程度，提高管廊建设过程中的设计、施工、运维乃至整个工程生命期的质量和效率，提升科学决策和管理水平。同时在2016年8月住建部颁发了《2016~2020年建筑业信息化发展纲要》，明确提出大力推进BIM、GIS等技术在综合管廊建设中的应用。由此可以看出运用BIM技术指导城市综合管廊的建设已经成为最佳的方法。
1BIM技术简介
BIM理念的诞生，源于1973年全球石油危机，受此影响，美国全行业不得不考虑如何提高行业效益。1975年，为实现建筑工程的可视化和量化分析，提高工程建设效率，后被称为“BIM之父”的ChuckEastman教授首次提出了BIM概念。由中国住房和城乡建设部发布的GB/T5123-2017《建筑信息模型应用统一标准》指出，BIM技术是在建设及设施全生命周期内利用数字模型对项目进行设计、施工、运营的过程和结果的总称。简称模型。
2地下管廊的建设意义
地下综合管廊对满足民生基本需求和提高城市综合承载力发挥着重要作用。首先，降低了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用，保持了路面的完整性和各类管线的耐久性；其次，由于管廊内管线布置紧凑合理，有效利用了道路下的空间，节约了城市用地；第三，地下管廊建设可以减少道路的杆柱及各种管线的检查井、室等，优美了城市的景观；第四，地下综合管廊系统不仅解决城市交通拥堵问题，还极大方便了电力、通信、燃气、供排水等市政设施的维护和检修；随后，管廊系统还具有一定的防震减灾作用，有助于减轻震后救灾和重建工作的难度。
3BIM技术在地下综合管廊施工阶段的应用
3.1工程概况
某管廊建设项目是我国目前规模较大的地下综合管廊建设项目，项目工程长度共计2000多米，宽10.8m，高9.6m，廊内布设燃气、热力、给水、再生水、电力、通信6种不同的专业管线。管廊建成后将有效解决反复开挖路面的“马路拉链”问题，基本消除街道蜘蛛网式架空线，大大改善城市环境，提高城市运行水平和综合承载能力。
3.2软件的选取
（1）本项目结构工程和管线工程三维模型建设选用AutodeskRevit软件，该软件简易流畅，且有很强的可编译性。AutodeskRevit软件可以对地下管廊工程中的一些复杂的钢筋进行建模，弥补了传统钢筋建模软件的不足。另外，综合管廊里有较多管线，对拓扑关系和使用哪个软件操作也有较高的要求。（2）施工阶段主要应用Navisworks软件，建立4D施工模型，进行碰撞检测、场地布置等，再辅以Fuzor软件进行设备进场、施工机械设备进场、工程车辆工作等施工模拟。周边一些建筑物的建模则主要用Sketchup软件进行辅助，这样就能对整个施工现场的实际情况进行施工模拟。4D施工模型中，时间维度借助MicrosoftOfficeProject软件来建立，通过将时间数据导入到Navisworks软件中，进行时间维度与构件的挂接，演示施工进度。
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3.3建立三维模型
以Revit，ArchiCAD，MagiCAD等主要建模软件，进行管廊主体结构、隧道主体结构、雨水仓、污水仓、给水管线、燃气管线、热力管线及电信电力管线等BIM模型的精细化建模，为BIM技术的深度应用点。BIM模型实现了各种信息的关联，可实时查看主体全部位置信息，同时，可对管廊任意部位进行剖切查看，使技术人员和现场施工人员能够快速掌握管廊主体的结构形式和位置尺寸信息，使项目的建造过程、决策讨论都在可视化和信息一致性的状态下进行，提高了项目施工的效率。
3.4BIM应用技术路线
首先，借助Revit软件进行结构、管线和钢筋工程的建模，并直接在Revit软件中使用明细表功能统计混凝土工程量、机电管线使用量和钢筋工程量；其次，将Revit软件创建好的各专业模型导出NWC文件，导入到Navisworks软件中进行施工模拟、碰撞检测、场地布置等工作。
3.5管廊碰撞检测
管廊中可纳入燃气管线、给水管线、排水管线、电力电信管线、热力管线、等市政公用管线。管线的排布应满足多种行业规范，并综合考虑管线的种类、数量、安全距离和运输、安装、维护、检修空间以及不同管线的特殊性等。碰撞检测按碰撞的主体可分为管线与管线的碰撞、管线与管廊主体的碰撞两种；按碰撞距离可分为软碰撞和硬碰撞，硬碰撞是指主体的实际碰撞，软碰撞指主体没有碰撞，但预留的安装或者检修距离不够。这几种碰撞都可以通过BIM软件进行一键检测，然后逐一排查，为实际施工提供了精确的指导依据。
3.6协同信息平台管理
BIM模型集成了建筑生命周期中大量信息，包括图纸信息、施工过程信息、工程量信息、构件厂家信息等等。这些信息除了方便项目相关人员快速调用、辅助决策外，还为建筑项目后期的运营维护提供有利的数据支撑。三维BIM模型集成工程量、工程进度、工程造价等信息，构建五维信息模型，还能动态的模拟施工变化过程，实施项目进度控制和成本造价的实时监控，为技术的应用搭建一个全新的协同管理平台，所有项目参与方在平台上进行管理作业，保证各参与方之间及时沟通，管理者可以实时地了解项目整体建造情况。
3.7施工模拟
建筑施工过程是一个动态的过程，对于综合管廊这种线状工程更是如此。随着施工的进行，工程规模不断加大，复杂程度也越来越高，在这种情况下进行施工进度控制就变得十分重要。在施工过程中往往借助Project这种甘特图（又称横道图）软件进行项目管理，但使用横道图难以形象地表示出工程进度及各工序间的关系。借助BIM技术，将3DBIM模型与时间进度进行挂接，实现4D施工进度模拟。4D施工模拟可以帮助建设者合理制定施工进度计划，配置施工资源，进而科学合理地进行施工建设目标控制。现在很多大型工程在施工招标过程中，都要求投标单位借助BIM技术进行施工模拟。管廊往往采用分段施工形式协调施工过程中各施工班组、各施工过程、各项资源之间的相互关系，这关系到施工能否顺利进行。BIM技术的优势在于施工过程的可模拟性，能对项目中的重点和难点快速进行模拟。BIM技术也可以对主要的施工过程或者施工关键部位、施工现场平面布置等施工重点进行模拟和分析，还可以对多个方案进行可视化比对，选择最优方案。管廊施工过程的一个重点环节就是管线吊装，借助BIM技术可以对管线吊装顺序、路径等进行模拟演示，找到阻碍吊装的地方，提前预防，有效应对。在施工过程中，会遇到一些复杂节点的施工。借助BIM进行演示，快速模拟建设，预见施工过程中可能出现的安全隐患，制定解决方案，减少工程中的返工、窝工现象，进而缩短施工工期，降低施工成本。
参考文献：
[1]王彦.基于BIM技术的建筑项目质量控制研究［J］.福建建筑.2016.
[2]李飞.BIM技术在地下综合管廊施工阶段的应用［D］.长春：长春工程学院，2016.
论文作者:朱荣彬
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第11期
论文发表时间:2019/1/2
标签：管线论文; 技术论文; 模型论文; 软件论文; 工程论文; 地下论文; 项目论文; 《建筑细部》2018年第11期论文;