城市轨道交通工程施工中的BIM技术应用

BIM三维技术是当前建筑工程领域中先进的应用技术之一,也是城市轨道交通工程未来发展不可或缺的重要支撑。

随着科学技术的不断发展,我国建筑行业的技术发展迅速,BIM三维技术是当前建筑工程领域中先进的应用技术之一,也是城市轨道交通工程未来发展不可或缺的重要支撑。本文基于BIM研究在城市轨道交通建设全周期中的项目管理、设计、施工及交付运营阶段提出应用管理思路，从BIM应用价值，BIM管理组织等方面，分析BIM技术在城市轨道交通工程中的应用。

1 城市轨道交通工程特点

城市轨道交通工程建设规模大、周期长、涉及专业众多。工期一般长达5年以上；除了建筑、结构、风、水、电之外，还涉及线路、限界、轨道、通信、信号、牵引供电、AFC、综合监控、PIS、屏蔽门等10多个专业的20多个设备系统；在漫长的建设过程中，由于外部条件的变化，会出现很多工程变更，而大多数的简单变更，都要涉及多个专业与部门。

轨道交通工程工期虽然长，但建设线路长、空间小、施工工期紧。地下工程沿线的各种外部接口繁杂，施工空间的局限给设备管线综合带来了很多困难，设计及现场的接口协调消耗了大量的人力与时间；后期设备安装调试时间短；建成运行后，运营管理安全标准高、全年运行、只能夜间维护。      

随着近些年全国性的城市轨道交通建设高速发展，每年都有大量新建线路投入运营，不论是设计、施工，还是运营、管理都出现了人力资源紧张的局面。如何在保证工期、质量、安全的前提下，以合理、全面的施工组织及高效的协调手段作为支撑，提升“效率”是建设各方都要面对的严峻问题。

2 BIM技术简介

BIM全称建筑信息模型（Building Information Modeling）或建筑信息管理（Building Information Management），它是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对工程项目设施实体和功能特性的数字化表达，与其他常见建模软件不同的是BIM实体模型内不仅包含三维几何形状信息，还包含了大量的非几何形状信息，如建筑构件的材料、重量、价格和进度等，因而可用于模拟真实世界的行为，从而对施工管理起到较好的模拟和辅助作用。

3 BIM在城市轨道交通施工中的应用价值

BIM在施工中的应用主要包括以下几个方面：各类工程模型的可视化展示、施工工艺、工序以及施工进度的模拟、机电专业的深化设计、施工成本的管理和数字化构件的加工等。BIM在施工中的应用优势如下：

3.1 提高沟通效率

城市轨道交通工程建设涉及多个单位和专业人员之间的相互配合，通过BIM软件可以将二维的平面图纸转化成更加生动直观的三维立体模型，人以真实感和直接的视觉冲击，能有效节省读图和汇报时间、便于非工程类专业人员理解设计及汇报意图，从而便于加强各参建单位之间的沟通质量和效率，更利于施工问题的解决。

（1）设计优化，减少返工

利用BIM的三维可视化功能再加上时间维度，可以提前对施工工艺和工序进行模拟，通过BIM施工模拟可以有效发现设计图纸施工过程中存在的问题，并及时在施工前与相关设计单位进行沟通处理，减少不必要的返工和人员、机械、材料的浪费。

（2）精确计划，减少浪费

BIM数据库的数据可以精细化到构件级别，可以让相关管理条线快速、准确、全面地获得工程的基础数据，为施工单位制定更详尽的人员、机械、设备投入计划提供了有效支撑，为减少浪费和实现消耗控制提供了技术支撑。

（3）多算对比，有效管控

BIM数据库可以实现工程基础信息的实时快速获取，通过合同、计划与实际施工的消耗量、分项单价、分项合价等数据的多算对比，可以有效了解在建项目的运营盈亏，以及消耗量有无超标、进货分包单价有无失控等等问题，以实现对项目成本风险的有效控制。

3.2提高施工质量

通过BIM模型的展示，可以使得参建各方更加直观、清楚地理解设计的意图，排查施工重难点及风险源，从而协同各方采取针对性措施，对工程施工的质量、安全及进度进行有效控制。通过BIM的应用，不仅能够使得施工方、监理方，甚至是非工程行业出身的相关领导都能对工程项目建设中存在的各种问题和情况取得直观的了解。此外，通过BIM技术的应用，结合施工方案、施工模拟和现场实时监测，可大幅减少施工质量和安全问题，减少返工和整改。

3.3 节省施工成本和工期

通过BIM的应用，可以随时随地、直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。 

4 BIM组织实施

4.1组织架构图

4.2工作流程

（1）熟悉工程图纸，利用Revit等软件完成建模工作；

（2）依据模型进行碰撞检测、工程算量、受力分析及4D模拟；

（3）接收甲方及顾问单位工程指令信息，及时调整BIM信息；

（4）为各部门管理人员快速提供相关数据（表、图形）；

（5）将有关工程建造过程发生的信息输入BIM；

（6）BIM的更新版本备份管理，为物业管理提供详实数据。

 5 BIM管理协同

5.1原则

（1）合同对应的一致原则

与合同原则相一致，各分包商所负责的BIM内容与实体合同负责的内容相一致。

（2）实施过程的同步原则

BIM工作在实施过程中，应与实际进度保持同步，过程中的BIM工作BIM模型和模型信息应及时更新，确保模型处于完善的可用状态。

（3）管理职责的一致原则

BIM工作在实施过程中，各参与方对BIM工作所承担的管理职责，总承包商对主承包商和分承包商，主承包商对分承包商，对应工程管理职责和合同义务，同时也负有对下的BIM管理、整合、查验等同等的职责。

（4）持续更新原则

BIM模型要求将根据实施过程中的反馈意见，并且随着BIM技术的发展，进行更新。

5.2 各方职责

参建各方相关职责见表1。