BIM技术贯穿地下智慧工程

梅观高速清湖南段市政道路工程改造设计项目（以下简称梅观市政化项目），道路全长约8.49km，包含8个互通立交。本项目管廊长度约17.545km，涉及给水、雨水、污水、电力、通信、照明、燃气等市政管线（布设综合管廊）。地下管线密布，管廊管线构筑物冲突风险高。

梅观高速清湖南段市政道路工程改造设计项目（以下简称梅观市政化项目），道路全长约8.49km，包含8个互通立交。本项目管廊长度约17.545km，涉及给水、雨水、污水、电力、通信、照明、燃气等市政管线（布设综合管廊）。地下管线密布，管廊管线构筑物冲突风险高。

利用BIM软件开展梅观市政化项目综合管廊的建模工作，希望达到的总体目标是：

1.建模可以对综合管廊二维设计中难以预见的问题起到检验复核作用，及时反馈给管廊二维设计人员，以提高设计工作的准确性和时效性。

2.综合管廊BIM建模成果满足现阶段建设需求，且在BIM成果上超前。

3.通过梅观市政化综合管廊建模工作，为综合管廊开展BIM正向设计提供指导，并促进相关软件功能的二次开发。

要做到模型与图纸高度一致，这涉及BIM软件选用的问题。Microstation、OpenRoads Designer作为两款优秀的三维设计软件，具有二维绘图、三维建模及可视化渲染等多种功能，并且这两款软件可以提供一个良好的二次开发环境。这也能够满足我们开发综合管廊BIM建模工具，解决管廊BIM软件缺乏问题，提升工作效率。

综合管廊二维CAD横断面

Microstation中绘制的综合管廊横断面

电缆支架三维模型

再生水管道支架三维模型

给水管道支墩三维模型

在管廊三维定位中心线上，如何确定横断面元素与中心线准确相对位置，是我们需要解决的一个问题。管廊建模工作人员将此问题提交给二次开发技术人员，通过技术研发，在该平台上开发出了可以满足需求的插件工具，解决了遇到的困难，并提高了管廊建模工作效率。同时，插件工具也在不断升级改进，起初使用存在诸多限制与不便，通过将软件制作管廊模型过程中遇到的问题，及时反馈给研发团队的这样一个沟通过程，最终研发出方便快捷的软件工具。从利用BIM技术的实践角度来看，在三维设计软件中进行管廊建模的工作，与软件二次研发存在相辅相成的促进作用。

综合管廊三维定位中心线

在综合管廊建模过程中，管廊三维定位中心线的生成至关重要，鉴于现阶段无法直接利用管廊二维高程数据生成中心线纵断面，只能根据管廊纵断面绘制三维定位中心线纵向高程数据，此过程可在OpenRoads Designer软件中完成。为保证定位中心线高程的准确性，绘制过程中需要开启精确绘图模式，按照管廊桩号及对应高程绘制。这样也有利于管廊高程数据在不同设计阶段发生变化时，可以只修改变化段的数据，而无需全段修改，从而节省时间。

综合管廊建筑节点

综合管廊的另一个重要组成部分是吊装口、通风口、逃生口、检修通道等建筑节点。以往我们接收到的上述建筑节点设计成果都是以平、纵、剖二维三视图的形式呈现。

可以看出二维设计中，要展示清楚某一建筑节点，需要图纸数量较多，且效果不直观。下图是根据建筑节点CAD二维图纸建立的不同节点模型。

建筑节点模型

对比二维设计图纸，通过BIM软件建立的建筑节点模型，效果直观且容易理解。

除以上总结的综合管廊建模基本关键点之外，三维设计软件具有强大的实用功能。在模型建立完成后，可以利用相应工具对模型进行剖切，生成剖面图与模型联动，并同步修改，避免设计人员单纯依靠经验和想象，造成设计误差。但在某些特殊情况下，三维软件需要手动绘制实现模型的剖切，比如两个接入口成170度交角，需要做非垂直的折剖。

综合管廊模型建立之后，工作人员可以通过多种方式进行工作汇报。这种利用三维软件进行综合管廊设计的方式，不仅将管道的各类信息清晰、完整、直观地呈现在施工人员和设计人员面前，还能够利用数字技术，检测管道使用中的数据，避免管道冲突或运行不畅等问题的发生，十分有利于市政地下管道的综合、协同管理。

管线变形、支架错位

管廊结构变形