BIM技术在成都地铁17号线机电项目中的应用

近日，成都轨道交通17号线一期工程金星站、黄石站完成土建作业面移交机电工作，标志着全线机电工程即将进入全面实施阶段。中交机电局作为成都地铁17号线机电工程管理实施单位，系统总结青岛、福州等地铁机电项目实施经验，推动现场施工管理深度融合BIM技术，推广应用BIM协同施工管理平台，进一步提高施工效率、把控项目进度、保障工程品质。

成都轨道交通17号线一期工程为市内快速干线，设计最高时速达140km/h，线路长26.145km，为西北-东南走向，沿线途经温江、双流和武候3个区。中交机电局负责实施的机电工程范围包含常规机电系统、供电系统、弱电系统、接触网、装修工程、“三临”工程等。

项目坚持实行机电全专业、施工全过程应用BIM技术，2018年4月，成都地铁17号线机电项目BIM工作小组正式成立。截至目前，BIM小组已累计完成正线9个车站、车辆段19个单体、2座主变电所建筑结构、常规机电模型构建；完成金星、黄石、明光、温泉大道4座车站及车辆段综合楼、食堂及公寓等大型单体管综深化设计、风管预制加工，并完成水管径路图、桥架径路图、孔洞预留图等；完成温泉大道站三维激光扫描，机器人放样；市五医院消防泵房模块化预配组装；高架段接触网预配计算；部分机电施工工艺交底视频；大型设备运输路径方案模拟等。

1.BIM技术应用成果

成都轨道交通17号线一期工程机电项目实行机电全专业、施工全过程应用BIM技术，包括管综深化设计、供电系统优化、弱电系统优化、风/水管预制加工、接触网预配、孔洞预留、三维激光扫描、定位放样等。同时，开发运用BIM协同施工管理平台，对项目进度、安全、质量、物资、人员、竣工资料、管理驾驶舱等多方面进行BIM深度应用，指导机电施工。

模型应用与实施

（1）管综优化设计

通过BIM管综深化设计，获得符合设计和施工要求以及可进行施工指导的管综模型和二维图纸，避免返工，减少材料废弃，提升施工质量和效率。

（2） 孔洞预留

管综深化后，进行BIM孔洞预留并将各专业孔洞出图，保证砌筑预留孔洞准确性，避免返工。

（3） 激光扫描及定位放样

利用三维激光扫描技术核查BIM模型误差，采用放样机器人现场定位放样，准确定位支吊架等安装位置，实现模型指导现场精准施工。

（4） 模型分段预制指导预制加工

创建风/水管件等分段预制模型（尤其是异形管件），生成加工图纸，导入设备进行数字化加工，实现模型指导预制加工。

（5） 综合支吊架优化预制，指导安装

对管综深化完成的模型进行支吊架模拟安装和受力计算，精确建立支吊架的模型并确定安装的精准位置，预制加工，配合现场定位放样，指导现场支吊架安装。

（6） 模块化预制组装

重点设备机房模块化的预配优化生产，提高安装集成度，优化设备安装、运维空间，整体提升机电安装效率和质量，降低成本。

（7） 电缆敷设模拟及用料统计

通过BIM技术完成电缆敷设工艺设计，做到电缆敷设路径可视化，下料精确化，充分利用电缆支架的容积率、分布规则和电缆最小弯曲半径，保证了备料的精确合理性和施工工艺的标准化。

（8） 接触网腕臂预配

通过BIM接触网预配计算，将腕臂、吊弦等构件按现场实际测量数据精准预制加工，保证安装架设准确，提升接触网系统施工质量，节约成本、缩短工期。

（9） 可视化方案模拟

对重大、安装难度系数高的设备进行三维安装动画模拟，优化安装方案，提前预警和解决设备运输安装的问题，形成紧急预案和保证措施，保证设备安装安全、精确和高效。

（10） 可视化三维技术交底

对施工重点、难点位置进行三维可视化技术交底，保证交底高质高效、指导施工。

2.BIM协同施工管理平台应用与实施

2018年6月，BIM协同施工管理平台完成开发并上线应用，先后陆续开放人员管理、进度管理、安全管理、质量管理、物资管理、数字化生产管理、作业申请管理、监理通知、图纸管理、管理驾驶舱等功能模块。

模型建成后，由于场景体量大，配套的模型查看软件难以支撑。平台针对轨道交通特性进行了专项优化，支持Revit、Bentley、点云、倾斜摄影模型轻量化导入，支持全线全专业模型在网页中进行浏览，解决了铁路、地铁带状项目带状模型与GIS坐标系的转换问题。在平台中进行场景漫游对于模型内部情况的检查更加直观，例如管线排布效果感受、工作空间的检测、隐蔽区域的内部情况等，并能随时查看构件信息，进行尺寸测量、构件显隐等操作，对于指导现场施工具有很高的价值。漫游过程中可以对施工中的重难点区域进行视点存储，便于会议沟通。

自各个功能模块陆续上线以来，BIM协同施工管理平台截至目前累计录入专业分类23个、项目部及工区管理部门24个、到场劳务队16个、开设账号523个；完成物资需求计划审批269批次，采购排产计划319批次，物资入库169批次，领料90批次，发料83批次，全过程记录物资项4763条；完成施工日志记录538个；安全巡检整改47个；质量巡查整改6个；数字化生产数据管理18条；生产加工流程管理7个；动火作业申请14个；吊装作业申请6个；监理通知函3个；人员登录次数8456次；操作次数8662次。

（1） 物资管理

结合BIM及二维码技术，基于三维模型的物资管理涵盖物资采购、计划、入库、出库、预制等整个流程，同时在网页和移动端同时实现物资实时查询和信息追溯。

（2） 质量管理

利用BIM平台，现场查看BIM优化模型，三维测量设备空间尺寸，重点把控重难节点施工质量，指导施工；查看问题处理及统计，直观显示质量问题处理情况和易发生节点，提前预警、重点培训，精准防控。同时，实现移动端质量问题流程发起和处理。

（3） 安全施工管理

利用BIM平台，查看安全教育情况；结合现场监控及BIM优化模型，逐级排查、重点把控安全事故易发点、安全隐患易忽略点位置的安全设施设置；做到提前布置、全面培训、方案预演、精准防控。同时实现移动端安全问题流程发起和处理。

（4） 进度管理

通过对施工计划与施工日志进行管理，动态掌握施工进度。与模型结合，三维展示施工进度。同时，实现移动端施工日志和进度查询。

（5） 异地三维模型会审

在BIM模型优化过程中，需BIM工程师协同设计单位、施工单位、监理单位等参建人员审核模型，并给出专业意见和建议。BIM平台提供异地三维会审功能，打破了是空间和地域的限制，大大提升了各参与方协同工作效率和灵活性，保证模型深化的专业性和权威性。

（6） 资料管理

BIM平台信息集成管理项目图纸、模型和文档资料等，通过平台填报施工日志，自动生成检验批及批量生成竣工资料并归档，减少施工信息重复录入。

（7） 人员管理

项目管理以人为本，平台提供了项目人员管理的功能，对项目部、工区、作业队、供货商等人员信息进行集中管理，为项目施工协同管理打下基础。同时与人脸门禁及人员定位系统结合，全方位掌控人员信息。

 

（8） 全息投影

项目引入3D全息投影技术，将优化设计后的BIM三维模型画面悬浮在柜体实景半空中进行成像。无需佩戴任何设备，实现裸眼3D立体显示，并进行自由缩放、旋转和人机互动。在重难点工艺交底、模型施工及安全培训等方面起到非常积极的作用。

（9） 管理驾驶舱

通过驾驶舱管理窗口，项目管理方可随时查询整个项目的进度、质量、安全、物资、现场人员及工器具概况和统计报表等信息。