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    城市軌道交通企業BIM技術應用探討

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    點擊次數:1068 更新時間:2018年08月08日16:14:10 打印此頁 關閉

    城市軌道交通企業BIM技術應用探討

    時偉

      上海  200072

    摘要:近幾年國內BIM(BuildingInforrnationModeling)的發展速度較快,一些大型項目都不同程度運用了BIM技術。BIM技術的三維可視化、管線碰撞檢查、施工進度模擬等功能應用,使BIM在國內的城市軌道交通項目上也得到廣泛運用。然而不同的企業對BIM技術的應用水平卻是參差不齊的,即應用BIM技術的投入和產出比是不盡相同的。BIM不僅僅只是工具,也不止是幾個簡單的應用功能,企業實施BIM技術的前提是正確理解BIM的技術特點和應用價值。如何正確開展BIM技術,是企業面臨的主要問題。

    關鍵詞:城市軌道交通;BIM技術;應用

    1城市軌道交通工程特點

    城市軌道交通工程通常由各地政府組織規劃,業主通常為地方地鐵公司。工程主要表現形式有:地鐵、輕軌、有軌電車、市郊鐵路、單軌鐵路、磁懸浮等。城市軌道交通工程建設規模大、周期長、涉及專業眾多,包括車站、區間隧道、橋梁、路基、車輛段、停車場、控制中心等。除建筑、結構外,還涉及線路、軌道、暖通、給排水、通信、信號、牽引供電、AFC、FAS、BAS、PIS、屏蔽門等10多個專業的20多個設備系統。

    2企業BIM實施應用體系

    2.1.1總體設計階段

    在總體設計階段,創建并整合方案體量模型、三維場地模型以及周邊環境模型,利用BIM三維可視化的特點展現站點及線路設計方案,提供可視化的模擬分析數據,以作為評估設計方案選項的依據。通過制作或局部調整方式,形成多個備選的設計方案模型進行比選,使建筑項目方案的溝通、討論、決策在可視化的三維場景下進行,實現項目設計方案決策的直觀和高效。

    2.2初步設計階段

    在初步設計階段,不僅提供車站、區間土建模型、場地、周邊環境、市政管線、車站機電設備及其管線布置模型,還提供設計階段不同應用點的成果交付模型。通過管線搬遷與道路翻交模擬的應用,分階段模擬管線搬遷,模擬站外交通疏解過程,可優化管線搬遷方案,并檢查方案的可行性?;趫龅噩F狀仿真應用,可檢查車站主體、出入口、地面建筑部分與紅線、綠線、河道藍線、高壓黃線及周邊建筑物的距離關系。

    2.3施工階段

    1)三維設計交底:以三維BIM模型為中心,由設計人員向施工單位及建設單位進行設計交底,讓相關人員更充分了解設計情況和技術要求。(2)基于BIM的施工例會:圍繞BIM模型召開施工例會,讓各方直觀了解工程情況,使決議意見及時地反映到模型上,作為后續工作的參考。改變基于傳統二維圖紙模式的例會,減少理解差異造成的后續問題。(3)BIM施工深化及工廠化制造:以設計BIM模型為基礎,根據施工精度深化BIM模型。將結合實際情況的深化模型轉化為工廠制造數據,實現更精確的現場安裝。(4)交通疏解方案分析:地鐵車站施工會影響站位附近的地面交通,可以利用構建的站位周邊地形及建筑模型,結合車站施工計劃,制定合理的交通疏解方案。(5)管線搬遷模擬:針對區間工程影響到的地下管線,制定合理的管線搬遷方案,在三維環境下分析和模擬。(6)4D施工進度模擬:將施工組織計劃與BIM模型結合,4D預演施工過程,并分析其合理性,進而優化施組。(7)變更設計輔助:構建局部變更模型,與原設計對比,讓業主及施工單位更準確了解變更內容及數量。(8)大型設備運輸路徑分析:針對地鐵空間有限,大型設備安裝需要預先模擬運輸路徑,避免破壞土建工程,使施工安裝更有序,工期得到保障。(9)輕量化模型信息查詢管理:基于跨平臺的BIM軟件,高效查詢輕量化模型中的信息,方便施工現場使用。(10)施工工程量復核:基于專業的BIM算量軟件,以深化的施工BIM模型為依據,復核所關注的工程數量。(11)基于BIM數據的激光放樣:將BIM三維空間的定位數據傳遞給激光放樣機器人,在現場自動定位放樣點,實現精確施工,如吊架錨固點定位。(12)三維掃描施工質量復核:利用三維激光掃描儀,在施工過程中分階段對工程掃描,與BIM模型進行比對,驗證施工精度和質量。

    2.4運維階段

    在運維階段,基于成熟3D圖形商業引擎進行定制開發,結合城市軌道交通車站運維管理需求,集成運行期間的各類數據(包括設施設備檢測信息、當前養護狀態、重點構件實時監控信息),開展設施設備運行管理、應急管理和公共服務等多項業務應用,實現數字化的城市軌道交通運維管理,提高設施設備運維管理水平和公共服務水平。

    3BIM在城市軌道交通施工階段的發展措施

    3.1 政府層面

    政府機構在城市軌道交通領域推廣BIM技術,可以采取如下措施:1)加快推動適應我國國情的BIM應用標準,特別是針對城市軌道交通細分領域的應用標準;2)完善招投標、竣工驗收等方面的法律法規,改革施工圖審批流程,將BIM應用納入其中;3)發揮政策引導和服務功能,出臺激勵政策鼓勵城市軌道交通各參與單位積極應用BIM,并在工程監管、評優評獎方面給予支持;4)將BIM技術的推廣應用納入城市軌道交通發展專項規劃中,設置專項經費用于BIM應用研究。

    3.2 企業層面

    在企業層面,具體有如下措施:1)企業管理層加強對BIM技術的支持力度,在政策、技術及制度等方面提升BIM技術的核心價值地位;2)積極探索適合自身的BIM應用策略,變革業務流程,實現短期投入與長期受益的平衡;3)充分調研選擇合適BIM平臺,并提升自身BIM技術二次開發能力,保證二次開發接口延續性;4)積極申報政府科研項目課題,借助政府社會資源開展BIM應用研究,拓展“BIM+新技術”應用;5)完善內部考核獎評制度,制定激勵措施,完善人才培養機制,對重點BIM項目和人才培育給予大力支持;6)軟件服務商需要做好國外軟件本土化,并努力開展具有自主知識產權的本土BIM技術集成應用平臺;7)建設單位要探索資源投入與利益分配機制,充分調動軌道交通參建各方的積極性。

    3.3科研教學機構層面

    1)系統性研究對國外相關標準,加強BIM基礎技術和新技術的研究,為BIM技術規范制定和推廣拓展提供支撐;2)加強與企業溝通,實現一線實踐與理論研究的互動結合,提升科研成果的市場轉化度;3)高校等教學機構,注重BIM技術全生命周期過程的課程體系建設,結合軌道交通發展需求,加大對BIM人才的引導和培育。

    3.4 行業層面

    在行業協會層面,1)組織行業單位各方力量編制BIM行業標準,規范BIM應用;2)推動不同城市軌道交通項目管理模式下的BIM技術應用路徑研究,為其它項目提供指導;3)多組織城市軌道交通領域的比賽、培訓及交流活動,加強BIM技術的交流合作,推動人才培養;4)開展BIM示范工程,推廣BIM典型應用案例;5)建立城市軌道交通BIM應用數據庫,整合不同項目BIM應用點及應用價值,為BIM應用建立豐富樣本。

    結論

    通過對BIM理念的理解和實際應用情況的分析,BIM技術已在城市軌道交通工程建設中發揮了重要的作用,其影響范圍正逐漸擴大。BIM技術是城市軌道交通工程未來發展的趨勢,需要行業盡早開展總體規劃,構建行業BIM標準體系,推動專業BIM軟件的開發,真正實現BIM全生命周期的應用。

    參考文獻:

    [1]劉光武,張志良.BIM技術在軌道交通項目規劃中的應用研究[J].鐵路技術創新,2015(3)55-58.

    [2]何關培.施工企業BIM應用技術路線分析[J].工程管理學報,2014,28(2):1-5.

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