引論:我們?yōu)槟砹?篇淺談BIM技術(shù)在城市軌道交通中的應(yīng)用范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
伴隨著我國城鎮(zhèn)化的大力推進(jìn),城市軌道交通的需求日益加大。而新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的陸續(xù)產(chǎn)生也推動(dòng)著城市軌道交通的發(fā)展。軌道交通工程的建設(shè)涉及多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域,屬于復(fù)雜的系統(tǒng)工程。其不僅具有施工空間局限性大、建設(shè)期長、投資數(shù)額大的特性,而且還伴隨著動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)以及大量的信息更新。采用傳統(tǒng)的建設(shè)方式分離各階段、各專業(yè),嚴(yán)重阻礙了各方及各階段的信息交流,隨時(shí)可能導(dǎo)致工期延長、費(fèi)用加大,甚至出現(xiàn)安全質(zhì)量事故。因此,城市軌道交通施工整個(gè)階段的管控和維護(hù)不容小覷。建筑信息模型(bim,BuildingInforma-tionModeling)的出現(xiàn)不僅為工程建設(shè)帶來了三維可視化的便利,也提供了多專業(yè)數(shù)據(jù)共享和信息交流的便利。BIM技術(shù)在施工的全過程中為建設(shè)各方提供大型的技術(shù)交流平臺(tái),很大程度上提高了我國城市軌道交通工程建設(shè)的積極性,也為軌道交通建設(shè)技術(shù)帶來了諸多便利。因此,如何將BIM技術(shù)應(yīng)用于城市軌道交通的施工中至關(guān)重要。
一、施工階段重難點(diǎn)分析
城市軌道交通的逐步推進(jìn)推動(dòng)著城市地下管網(wǎng)信息的逐步完善,但隨著城市軌道交通的發(fā)展,其面臨的地下環(huán)境不僅有地下管網(wǎng),還有不斷增加、相互立體交錯(cuò)的復(fù)雜軌道交通。在施工中面臨的問題將越來越復(fù)雜,一旦出現(xiàn)問題,將對(duì)工程的進(jìn)度、投資、質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。
(一)信息流失,進(jìn)度跟蹤困難
采用傳統(tǒng)的進(jìn)度管理屬于運(yùn)用單一的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)度進(jìn)行跟蹤和控制,需要不斷對(duì)后期施工進(jìn)行調(diào)整,容易導(dǎo)致前期的信息流失。由于城市軌道交通建設(shè)是個(gè)龐大的系統(tǒng),無法按照一般的施工順序進(jìn)行簡(jiǎn)單的施工,需要不同領(lǐng)域的專業(yè)進(jìn)行有效交叉施工,后期動(dòng)態(tài)跟蹤非常復(fù)雜。采用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖進(jìn)行單一展示還會(huì)引起不同專業(yè)間進(jìn)度的協(xié)調(diào)沖突和人員調(diào)配緊張,或由于進(jìn)度調(diào)整信息更新不及時(shí)導(dǎo)致工期拖延影響。
(二)施工空間局限性
城市軌道交通施工環(huán)境場(chǎng)地和空間都有限,若過度擴(kuò)大施工范圍會(huì)影響城市形象及市民切身利益。各專業(yè)采用單獨(dú)成圖后,在狹小的空間內(nèi)同時(shí)進(jìn)行十多個(gè)不同專業(yè)的交叉施工,不僅面臨著施工圖之間的沖突,還會(huì)導(dǎo)致施工人員在有限空間內(nèi)進(jìn)行多系統(tǒng)施工無法及時(shí)檢測(cè)地下基礎(chǔ)狀況和發(fā)現(xiàn)盲區(qū),導(dǎo)致施工錯(cuò)誤,甚至引起安全事故。
(三)成品保護(hù)及施工措施
在城市軌道交通施工過程中,由于空間的局限性,對(duì)已完成的成品保護(hù)至關(guān)重要。在施工階段,各專業(yè)對(duì)已完成部分和在建部分的協(xié)調(diào)非常關(guān)鍵。如何保障已完成部分不出現(xiàn)報(bào)警值是避免工程返工、進(jìn)度拖后的關(guān)鍵。
二、BIM在城市軌道交通施工中的特點(diǎn)及現(xiàn)狀
BIM技術(shù)是通過可視化和數(shù)字化將建設(shè)工程的全部管理信息集成起來,信息中包含了結(jié)構(gòu)、建筑、設(shè)備等動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)信息及進(jìn)度、成本、質(zhì)量等動(dòng)態(tài)的信息,有效地保障了工程建設(shè)數(shù)據(jù)的完備性。筆者認(rèn)為,BIM技術(shù)的特點(diǎn)包括:
(一)三維可視性
BIM技術(shù)能夠?qū)⑵胀ǖ亩S圖紙?jiān)O(shè)計(jì)成三維成像,將建筑設(shè)計(jì)為可視化的狀態(tài),滿足不同水平的人員直觀了解項(xiàng)目。在城市軌道交通的施工階段更是能夠充分了解狹小空間內(nèi)各系統(tǒng)間的關(guān)聯(lián)和狀態(tài)。
(二)性
BIM技術(shù)的一大核心就是數(shù)字化。BIM技術(shù)的數(shù)字化使得以往的三維效果圖及其他模型升華為可直接調(diào)控的模型,其綜合了整個(gè)項(xiàng)目的所有數(shù)據(jù),避免系統(tǒng)間沖突。其具有數(shù)據(jù)隨時(shí)更新,系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)整、聯(lián)動(dòng)調(diào)整的作用。
(三)模擬性
二維設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诙鄠€(gè)系統(tǒng)中綜合運(yùn)用時(shí),不僅會(huì)因?yàn)榇罅康钠矫鎴D導(dǎo)致交叉施工的繁瑣復(fù)雜,而且會(huì)由于不同專業(yè)施工圖紙內(nèi)容的差異性和溝通不及時(shí)引起施工時(shí)不同專業(yè)間的沖突。例如,建筑結(jié)構(gòu)和管線安裝的碰撞、設(shè)備安裝與建筑結(jié)構(gòu)間的沖突等等。目前,我國施工階段出現(xiàn)的碰撞錯(cuò)誤大多源于設(shè)計(jì)階段,而這些錯(cuò)誤往往在施工時(shí)才被發(fā)現(xiàn)。這種情況小則導(dǎo)致碰撞部位修改挪位,重則導(dǎo)致部分工程返工、工期延誤、成本增加等等。在城市軌道交通的建設(shè)中,BIM技術(shù)起到了有效推動(dòng)作用。擁有不同利益目標(biāo)的項(xiàng)目各方在項(xiàng)目進(jìn)行過程中通過BIM進(jìn)行動(dòng)態(tài)信息的實(shí)時(shí)更新和實(shí)時(shí)調(diào)整,達(dá)到綜合協(xié)同作業(yè)。借助可視化模擬即將進(jìn)行的施工階段,擇挑選取施工方案,提前檢測(cè)各系統(tǒng)各專業(yè)之間的沖突,達(dá)到節(jié)省工期、節(jié)省成本的目的。
三、BIM技術(shù)在施工過程中的應(yīng)用
(一)施工進(jìn)度管理
1.BIM模型可視化模擬
(1)建設(shè)施工模擬
針對(duì)不同領(lǐng)域、不同專業(yè)的施工進(jìn)行提前可視化模擬,將二維平面圖紙轉(zhuǎn)換為三維狀態(tài)后進(jìn)行4D動(dòng)畫模擬。采用BIM技術(shù)對(duì)某一施工時(shí)間段內(nèi)開展的各個(gè)專業(yè)的施工方案順序進(jìn)行動(dòng)工前模擬。對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行綜合調(diào)整,以達(dá)到不同種類的施工在同一時(shí)間段內(nèi)能有序開展,形成施工效率、利益較大化。
(2)大型設(shè)備安裝模擬
城市軌道交通涉及的施工領(lǐng)域中非常關(guān)鍵的一點(diǎn)是大型設(shè)備的安裝。如今大部分城市軌道交通開發(fā)涉及地下軌道,其中包括了城市地下軌道建設(shè)以及地下站臺(tái)的建設(shè)。大型設(shè)備的安裝和運(yùn)行應(yīng)注意的問題包括空間預(yù)留、線路安裝、后期檢修調(diào)試。運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建設(shè)備安裝施工深化模型,將模型導(dǎo)入設(shè)備管理平臺(tái)。對(duì)大型設(shè)備的安裝和運(yùn)輸路線的空間提前進(jìn)行可視化觀測(cè),并對(duì)后期調(diào)試檢修的路徑進(jìn)行預(yù)先檢查。將施工過程中設(shè)備安裝、調(diào)試、檢測(cè)和監(jiān)測(cè)記錄和報(bào)表錄入設(shè)備管理平臺(tái),形成動(dòng)態(tài)跟蹤。
2.碰撞檢測(cè)
城市軌道交通建設(shè)涉及眾多繁瑣復(fù)雜的機(jī)電工程和土建工程,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)失誤引起的碰撞,主要要包括:建筑結(jié)構(gòu)與管線產(chǎn)生碰撞、建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)計(jì)不合理產(chǎn)生碰撞以及管線之間產(chǎn)生碰撞。最為常見的錯(cuò)誤通常為管線與建筑結(jié)構(gòu)、管線之間。這些碰撞一旦發(fā)生,通常都必須進(jìn)行大量調(diào)整和整改,嚴(yán)重加大工作量和造價(jià)。因此,在進(jìn)行管線安裝前,運(yùn)用Revit對(duì)管線和土建工程進(jìn)行綜合調(diào)試和深化設(shè)計(jì),隨后進(jìn)行碰撞檢測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)不同專業(yè)管線或管線與結(jié)構(gòu)之間的沖突,可以及時(shí)完善設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì),盡量避免后期的返工及變更。
3.信息共享促進(jìn)多方監(jiān)測(cè)
BIM模型可以集合工程項(xiàng)目全壽命周期內(nèi)的所有數(shù)據(jù)和信息,達(dá)到資源的共享。由BIM公司將二維的平面圖整合成三維的BIM模型。將BIM模型交給施工方后需要對(duì)模型進(jìn)行不斷地審核和修改,直至雙方達(dá)成共識(shí)。在施工階段,BIM公司根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃從BIM模型中分解出三維進(jìn)度計(jì)劃。使用BIM公司調(diào)整過的進(jìn)度計(jì)劃不僅能有序施工,而且能較大程度縮短工期和減少人員投入。
(二)施工質(zhì)量管控
1.物料全過程跟蹤咨詢公司在設(shè)計(jì)BIM模型時(shí)會(huì)導(dǎo)入建筑材料和施工設(shè)備的全部信息,包括規(guī)格、出廠日期、保修期等等。采用BIM模型對(duì)施工期間使用的材料和設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)查、分析和檢修,例如,對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行二維碼標(biāo)記,在施工過程中可以隨時(shí)讀取材料的實(shí)時(shí)信息。BIM模型對(duì)物料的信息實(shí)時(shí)共享省略了紙質(zhì)存檔的繁瑣,采用網(wǎng)絡(luò)信息存檔為城市軌道交通后期的維護(hù)帶來了便利。
2.質(zhì)量管理平臺(tái)應(yīng)用
構(gòu)建BIM云平臺(tái)收集各個(gè)時(shí)段的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)。云平臺(tái)不僅錄入施工階段的質(zhì)量信息,還包括專業(yè)人員給出的整改建議和措施以及質(zhì)量問題處理情況的更新。BIM云平臺(tái)中的質(zhì)量信息對(duì)于參與建設(shè)的各方共享,形成各方一同監(jiān)測(cè)、互相督促,共同促進(jìn)施工質(zhì)量達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)。
(三)施工安全控制
1.安全交底在進(jìn)行安全交底時(shí),BIM模型可視化可以以動(dòng)畫的方式生動(dòng)地為施工工人展示施工時(shí)的安全注意事項(xiàng),以免枯燥的文字解釋令人乏味,形成走過場(chǎng)走形式的狀態(tài)。其主要模擬內(nèi)容包括:地鐵車站實(shí)景模擬、火災(zāi)演習(xí)模擬以及災(zāi)害情況下人員疏散模擬。可視化安全交底能夠容納接受教育層次不同的工作人員,可以有效提高施工人員的安全意識(shí),有效避免發(fā)生安全生產(chǎn)事故。2.安全動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)采用以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的安全監(jiān)測(cè)軟件,將運(yùn)用電子檢測(cè)儀器檢測(cè)到的城市軌道交通深基坑數(shù)據(jù)錄入到系統(tǒng)中。通過對(duì)比分析不同時(shí)間段檢測(cè)到的數(shù)據(jù),測(cè)算基坑位移是否在安全范圍內(nèi),以達(dá)到對(duì)地下土體狀況的跟蹤了解,避免后期出現(xiàn)不可控事件。
3.現(xiàn)場(chǎng)綜合布置
城市軌道交通建設(shè)不僅涉及十幾個(gè)不同專業(yè)領(lǐng)域的系統(tǒng),還會(huì)影響城市市容形象以及市民利益。所以城市軌道交通施工階段的地面空間及地下空間都非常有限,必須進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)。不僅要對(duì)當(dāng)下的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行合理的布置,還應(yīng)考慮與之后施工的銜接,避免不同作業(yè)的碰撞沖突。
(1)大型設(shè)備綜合規(guī)劃
運(yùn)用BIM技術(shù)的三維可視化對(duì)鉆機(jī)、塔吊等大型設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)順序以及安裝順序進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)規(guī)劃。通過BIM模型提前直觀了解大型設(shè)備的規(guī)劃,有助于預(yù)先調(diào)整錯(cuò)誤。并且可以讓現(xiàn)場(chǎng)的施工人員通過三維動(dòng)畫提前熟悉現(xiàn)場(chǎng)大型設(shè)備進(jìn)場(chǎng)施工或安裝使用的過程和程序。將施工期間的機(jī)電設(shè)備BIM模型導(dǎo)入綜合管理平臺(tái),報(bào)表和記錄結(jié)果錄入云平臺(tái),實(shí)現(xiàn)綜合管理和綜合監(jiān)督的作用。
(2)人員調(diào)動(dòng)規(guī)劃
在施工期間,人員的流動(dòng)分部對(duì)交叉施工的進(jìn)度和安全疏散都有很大影響。將辦公區(qū)、生活區(qū)、施工現(xiàn)場(chǎng)不同施工種類的人流分部量導(dǎo)入BIM模型,通過三維視角對(duì)施工交叉作業(yè)人員數(shù)量和安全疏散通道進(jìn)行檢測(cè)和仿真模擬。人員調(diào)動(dòng)規(guī)劃能有效提升施工階段的進(jìn)度,避免窩工,提高施工效率和施工安全系數(shù)。
四、結(jié)語
城市軌道交通施工系統(tǒng)復(fù)雜,承載著建設(shè)運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)以及城市發(fā)展、社會(huì)民生的壓力。傳統(tǒng)的施工方法過于單一,無法綜合運(yùn)作復(fù)雜繁瑣的施工。BIM技術(shù)能夠有效縮短施工工期,提高施工操作意識(shí)。通過BIM模型的深化設(shè)計(jì)避免施工錯(cuò)誤,滿足不同層次人員更深層次地了解施工目標(biāo),促進(jìn)施工多方位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。BIM技術(shù)貫徹于工程建設(shè)全壽命周期各階段各角度,可以對(duì)施工進(jìn)行有效指導(dǎo),對(duì)后期運(yùn)營通過云平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效維護(hù)。但目前BIM技術(shù)仍處在發(fā)展的重要時(shí)期,仍需要大量的實(shí)踐來積累成果和經(jīng)驗(yàn)。目前BIM技術(shù)仍多用于施工階段和設(shè)計(jì)階段,隨著技術(shù)的不斷成熟,還需探索后期運(yùn)營階段BIM技術(shù)的應(yīng)用,使施工與運(yùn)營之間得到更好的數(shù)據(jù)銜接和跟蹤。