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摘要：BIM技术被誉为建筑业的第二次革命，是建筑业信息化和可持续发展的必然选择[1]。在新一轮科技革新和产业变革的背景下，BIM技术融入装配式建筑项目的全过程，为建筑行业工业化、信息化、智能化发展提供保障，将引领建筑业达到一个新高度。随着地铁建设规模日渐扩大，对利用BIM技术提高效率和质量，以及将BIM充分应用到地铁方案设计、施工管理等环节的具体方法提出了迫切需求。
关键词：BIM技术；装配式地铁车站设计；应用
BIM技术在地铁设计中的应用目前主要有三维建模、碰撞检查、施工模拟等，并且主要用于地铁车站地下空间开发项目，将BIM技术应用到管线综合设计中和地铁车站的三维建模、结构计算、工程量统计等环节，为施工建设和维护管理提供了较大便利，同时BIM技术的协调性、优化性、可视性的基本特点也为施工提供了巨大的便利，即便如此也不可否认在实际应用中会暴露出许多问题，需要我们更加成熟的去看待这项技术。
BIM技术也是装配式建筑发展的重要辅助手段之一，可应用于装配式建筑的设计、生产、施工以及运维等各个阶段。装配式工艺对各专业的协同设计提出了更高的要求，而BIM技术在协同设计、标准化设计、施工模拟等方面有先天的优势。
1基于BIM技术的装配式地铁车站设计
1.1满足构件加工的精细设计
在设计阶段，采用AutodeskRevit建立装配式地铁车站建筑结构的BIM三维模型，对模型进行优化。而后将分析模型导入结构分析软件AutodeskRobotStructureAnalysis中，Robot能够自动读取杆件和板壳单元的几何截面、材料等信息，确保计算模型与设计模型完全一致。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在Robot中施加各种工况下的荷载及边界条件后进行结构分析，计算得到结构变形、内力等信息。同时，通过对Robot二次开发，研发出能够自动读取各种工况下结构单元内力并结合配筋设计计算的插件，极大提升了结构配筋设计的效率。该插件所读取的内力数据和设计配筋数据可以导出至结构分析数据库中，与BIM模型的构件配筋进行关联，直接指导现场钢筋笼加工。
1.2装配式建造模拟
1.2.1施工阶段模拟
利用BIM规划场地，布置施工平面图，将施工过程分为连续墙施工、基坑开挖、主体结构回筑三个阶段。连续墙施工阶段，规划连续墙钢筋笼加工场地及双轮铣等大型施工机械设备运行区域；基坑开挖阶段，规划开挖出土机械设备运行线路，预制支撑的堆放场地及吊装线路；主体结构回筑阶段，规划预制构件堆放场地及吊装线路。通过模拟各阶段的机械设备运行与场地建构筑物、材料堆放地，检查碰撞冲突，对比最短运输路径，获得不同阶段平面布置的最优方案。
1.2.2预制构件和关键节点施工模拟
（1）连续墙施工模拟
建立三维地质、混凝土、钢筋笼、设备等模型，对双轮铣成槽、钢筋笼焊接吊装、混凝土浇筑灌注过程模拟。精确统计岩土开挖、用钢量、浇筑混凝土的工程量，推算出工程造价与进度。
（2）装配式支撑施工模拟
支撑运输、吊装、定位、安装过程。预制支撑采用吊车与人工相结合的方式安放至设计位置，并针对支撑腰梁连接的关键节点进行特别设计，在凿除保护层露出预埋钢板后，焊接特制异性钢筋，再将定制构件与其连接浇注成型。
（3）中板、顶板预制拼装模拟。
建立预制板精细模型，精确反映预制钢筋排布、预埋件及凹凸榫构造。先导性地对预制中板吊放、微调定位、精准安装的过程，以及预制板依次拼装及现浇叠合层施作过程进行模拟。将预制构件分别编号并标识二维码，在输入规划生产、运输、堆放、安装过程中时间与位置的4D信息后，能够实现三维模型与施工计划的联动。
（4）车站内部结构拼装模拟。
建立预制站台板、规定风道及专用吊机台车模型，模拟预制站台板、预制轨顶风道安装过程，从而指导施工。
（5）防水节点模拟。
建立基底、垫层、防水材料、结构、预埋件、保护层等模型，模拟底板与侧墙、顶板与侧墙的防水节点施作，直观展示关键节点的防水做法，确保关键节点防水质量。
综上所述，运用BIM技术对装配式车站复杂建造过程进行模拟，一方面，能通过三维动态的可视化交底，直观充分地展示设计意图，特别是关键节点的详细施工过程，确保构件的精准拼装及防水质量；另一方面，通过优化场地布置和施工流程，可不断优化施工设计，最终实现施工质量和效率的显著提升。
1.3设备及管线模型分析
无论设备还是管线模型分析，实施过程都相对简单。因此需要对土建模型要求进行全面考量，依托协同管理优化结构设计。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。通过协同作业的方法，以BIM技术为载体进行相关设计工作，使施工单位和业主之间能够建立起良好的沟通互动关系，根据已知信息数据开展设计工作。在地铁车站结构设计中应用BIM技术，可以使不同专业的作业效率明显提高。因此，在平台系统中BIM技术适用性强，具有及时检测、相互沟通、自动控制等诸多优势，并且设计时间短、质量高。
1.4生成施工明细表
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。
2地铁车站施工风险管理
2.1贯彻落实安全生产责任制，建立健全安全管理制度
《安全生产法》明确规定，施工企业应严格按照岗位制定安全责任制，管理人员应加强对安全施工的重视程度，对不规范施工行为应严抓严办。通常，安全管理制度主要包括安全技术措施、安全培训、安全检查以及应急预案等内容，如此，才能在实际的施工中逐项落实安全管理制度的内容，以全面提高施工企业的安全生产效率，避免发生安全事故。
2.2提升风险分析评估水平，提高规避风险能力
前期风险分析评估工作的缺失是导致施工经济损失的重大成因，并且，还会导致施工企业风险应对能力不足，一旦发生突发事故无法做出有效应对，延误了最佳的挽救时机，致使企业损失严重，甚至还会给给企业造成不可挽回的损失。
2.3构建完善的安全风险监测系统
构建完善的安全风险监测系统与制度体系，是确保施工中及时发现问题的重要前提。唯有在施工中第三方监测机构与施工方的协调配合，做到共同监测，及时共享，才能确保在施工中更好的发挥引导作用。并且，由于安全事故的突发性，安全处理机制的滞后性，以及安全风险的可控性原则，因此，加强先进信息技术与数据库技术的应用，构建完善的安全风险监测与管理系统，通过人机结合的方式，确保能够在一个信息平台上完成风险预警、风险防范、风险补救等一系列操作，从而有效调动各个参建方的积极性，将各个风险因素控制在萌芽阶段，从而大大提高风险管理的效率。
总之，根据地铁车站建筑设计要求，灵活运用BIM技术能够提高地铁车站工程的质量和施工效率。充分发挥BIM技术优势进行建模工作，严格把控施工过程，减少工程漏洞，获得良好的地铁车站结构设计优化效果。
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:李作成
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/11
标签：技术论文; 地铁论文; 车站论文; 模型论文; 明细表论文; 风险论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;