济青高铁中的BIM应用

从京、沪乘坐高铁前往胶东的朋友大概会注意到，列车一过济南西站，速度陡然从300km/h减为250km/h。这是因为列车已经从京沪线驶入胶济线，而当初胶济客专的设计时速就是如此。一列G字头的车如此低速显然并不是长久之计，济青高铁应运而生...

工程概况

济青高铁6标段淄博北站、潍坊北站由济青高速铁路有限公司开发建设，中铁建工集团有限公司承建。淄博北站站房建筑面积：34471㎡；站台雨棚覆盖面积：9821.68㎡。站房共5层，分别为出站层、广场层、落客平台层、候车层、商业夹层。潍坊北站站房建筑面积：60000㎡，雨棚覆盖面积23426㎡，站房共5层，分别为出站层、广场层、站台层、候车层、商业夹层。

项目结构模型、整体模型

BIM 组织与应用环境

实施方案

多模型软件方案: 采用OPEN BIM解决方案，依靠主软件平台，专业软件平台辅助的解决方案，如采用Ｒevit、Tekla、Rhino、3DMAX等

介入流程及标准: 由BIM部门牵头，联合工程技术部，完善各施工单位多专业配合方式

引入设计、施工平台: 引入设计协同平台，解决图纸版本问题，引入施工管理平台，统筹现场进度管理

前沿技术与二次开发: 积极探索BIM前沿技术应用，并引入二次开发技术，实现各种应用需求，批量处理，提高效率

团队协作

为实现制定的BIM目标，施工方和咨询方共同制定各专业BIM模型交付标准、各专业协同工作流程、BIM会议协调制度、成果交付标准; 成立了BIM小组，包括土建、机电、钢结构、幕墙、精装等专业，每组8人为两个项目提供BIM服务; 中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院作为BIM咨询单位，全程提供咨询服务。

为了更好地将BIM技术应用到项目中，业主方要求全线应用济青高铁BIM平台。济青高铁BIM平台为BS架构、集成设计、施工一体化企业级云平台，实现了包括安全、质量、进度、成本，数据文档，变更等在内的项目全过程管理。

软硬件环境

本项目的BIM软件以Autodesk Revit 2016作为主要的BIM建模软件，以Tekla作为钢结构深化建模软件，以3DMAX作为施工模拟软件，以广联达5D作为排砖软件，以济青高铁BIM管理平台作为主要的5D模拟软件。以UE4、Fuzor作为VR安全、精装模拟软件，确保模型及应用达到国内领先水平。

BIM应用

各专业模型

场区规划

利用BIM技术，对施工现场的材料加工场地、大型机械，临时施工道路、临时用水、临时用电进行布置，通过模型的动态展示，对各个施工阶段现场平面布置的合理性进行评估，最终确定最优方案；对塔吊布置，及群塔作业方案进行3D动态模拟，直观表达各个施工阶段塔吊的使用情况，全局考虑，从而达到最优、最高效的布置方案。

群塔布置规划

管线综合优化

高铁站房为大型公共建筑，功能复杂，机电安装专业多、管线密集; 安装质量、进度控制难度大。利用BIM技术对机电管线进行深化设计，解决管线碰撞问题，保证整体管线净高和检修空间。通过搭建各个机房管线施工信息模型，极大地减少了工序穿插带来的不便因素，在节约工期的同时能够提高工程质量; 同时，依据BIM模型深化图纸设计，对各节点进行编号，极大地提高了安装效率。

钢结构及屋面深化设计

本工程屋面桁架工程量大，结构复杂，造型新颖，结构跨度大，节点复杂，拼装工程量大，拼装精度高，为确保工程质量设计阶段采用MIDS ( 迈达斯) 软件进行受力分析，利用TELKA软件和CAD软件进行深化，利用林克曼3000软件进行下料。根据施工方案对施工难度大的部位进行施工模拟，站房南北两端W型构件安装难度很大，对施工误差进行了模拟，根据模拟结构对现场施工进行控制。根据模拟优化施工方案并制定针对性的控制措施，施工前利用模拟结果对工人进行可视化的交底，有效地保证了施工精度。

精装、幕墙深化设计

铁站房工程造型复杂，业主方高度重视精装与幕墙工程深化设计与施工质量，确保济青高铁全线实现艺术品工程。充用BIM技术的可视化与仿真性，建模排版中，要求墙地顶对缝，末端点位成行成列均匀有规程排布，精装与幕墙工程交接合理美观。对于幕墙、精装修施工中造型复杂的节点部位，通过图纸深化设计并且建立三维信息模型，发现图纸中施工前期存在的问题，全面提高工程质量。在装饰装修深化设计的同时，积极与参见各方探讨艺术表现形式，并邀请当地高校艺术类教授进行指导，助力济青高铁站房艺术品工程的建设。

幕墙节点深化

精装节点深化

济青高铁BIM平台5D管控

工程利用济青高铁业主方平台基于itwo 4.0 开发，于2017年12月上线，自济青高铁公司至各标段、各施工单位，沿线站房工程均纳入平台化管理；模型校核阶段，在上传模型之前，需要对模型进行检查，检查图模一致性和信息完整性; 应用自主开发的REVIT内置插件——ITWO 3D，在上传平台前进行模型信息完整性检查与修改，并一键上传至平台比原有的人工上传的方式简便而且可靠了许多; 通过提前定义构件算量规则，能够实现构件与算量预匹配 ，进而实现一键算量，提高算量效率; 通过导入施工进度计划，通过紧前紧后的逻辑关系，系统自动生成进度前锋线，匹配关键路径，同时还支持与实际进度的对比; 完成算量计价工作后，将成本与进度计划挂接，最终实现5D虚拟，并根据结果调整进度、优化成本控制，完成虚拟建造，优化现场进度，完成了各种资源的提前部署; 同时，将中铁建工集团有限公司安全质量隐患排查系统的数据集成至济青高铁站房BIM平台，实现施工过程数据集成，为业主、监理、施工单位管控安全质量提供帮助。

经验总结

幕墙、装饰装修工程采用正向BIM深化设计，利用BIM技术三维可视化特性直接进行深化设计，同时所有模型采取真实材质贴图，加入当地人文艺术色彩以打造艺术品工程，利用VＲ技术真实还原模型场景，为业主、设计选取方案提供帮助

模型校核阶段，自主开发的REVIT内置插件——ITWO 3D，在上传平台之前进行模型信息完整性检查与修改，并一键上传至平台比原有的人工上传的方式简便而且可靠了许多

为了辅助计价，在济青高铁BIM平台中预先录入了铁路定额库，山东省地方定额库。基于定额库，将模型与工程量清单挂接，完成计价工作

现场BIM技术应用，应充分考虑各施工工序合理穿插，提前协调各施工队伍的施工顺序，以确保BIM技术切实得以落地。同时应加强对装饰装修工程节点深化设计，全部复杂节点均应以三维图纸进行技术交底，以满足现场施工需要

主要内容来源：

张堃，刘晓静，高世超，刘昭.

济青高铁淄博至潍坊BIM施工全过程应用. 土木建筑工程信息技术.