杭州—海宁城际铁路穿越建构筑物较多，工程难度大、工期紧、任务重，利用 BIM 技术解决设计、施工中的问题，并将 BIM 技术延伸到运维管理中。以该城际铁路建设项目全线、全生命周期的 BIM 应用研究为契机，从制度标准、 BIM 技术应用、 GIS+BIM+ 物联网深入融合应用 3 个维度，开展城际铁路领域 BIM 应用体系化研究，以促进 BIM 技术在城际铁路行业应用落地。
近年来，我国已进入轨道交通快速发展期，建筑信息模型（ BIM ）作为建筑业的全新技术也逐渐应用于轨道交通工程设计中。我国香港与台湾最早在城市轨道交通项目中应用 BIM 技术，目前已运用到项目的设计优化与细部设计、施工优化与工程进度检测、设施资源管理、防灾与逃生分析等方面 。在内地，城市轨道交通行业的 BIM 技术应用处于蓬勃发展阶段，北京、上海、广州、深圳、宁波、武汉、无锡、长沙、南宁、厦门、石家庄、南京、西安、杭州、苏州、沈阳、大连等城市的地铁项目均在一定程度上应用了 BIM 技术，但大部分城市地铁 BIM 技术应用主要集中于模型的视觉效果展示、管线综合设计等点式应用 。在此，以杭州—海宁城际铁路 BIM 技术应用为例，重点从前期 BIM 制度标准制定、 BIM 技术应用到 GIS+BIM+ 物联网深度应用 3 个层面进行论述，旨在为城际铁路 BIM 实施提供思路 。
杭州—海宁城际铁路是我国首个采 用直流供电、速度 120km/h ，开行大站快车、站站停 2 种运行组织模式，跨不同地级行政区的都市圈城际轨道 交通线路，项目建设对推动海宁市域城镇一体化、快速 融入杭州都市经济圈和长三角城市群具有重大意义。
线路起于杭州余杭高铁站，终点站为浙大国际学 院站，全线周边城市化程度高，总长 46.29km ，其中地 下线 11.76km ，高架线 33.48km ，过渡段长 1.05km ， 共设车站 12 座，其中地下车站 4 座，高架车站 8 座（见 图 1 ）。速度目标值为 120km/h ，采用 B 型车 4 辆编组， 直流 1500V 架空接触网受电。
该工程控制因素复杂，穿越运 营中的杭州地铁 1 号线及沪杭高铁、沪杭高速公路、杭 嘉高压燃气管、秦由高压电力线等众多建构筑物，控 制因素多、工程难度大，需结合 BIM 技术优化设计与 施工方案，保证施工安全 。
该项目本线高架线占比 70.9% ，是我国首条全线采用 35m 大跨度简支箱梁、预制架设法施工的轨道交通线路，架梁区段线路最长约 15km ，梁场生产、运输调度都将直接影响架梁进度和质量。需结合 BIM 技术对梁的生产、堆放、运输、架设进行全面跟踪与模拟，保证工期。项目计划于 2021 年 6 月通车，工期紧、任务重，需结合 BIM 技术对设计进行优化，保证最优方案及安全施工，打造我国首个城际铁路 BIM 示范项目。
根据打造城际铁路 BIM 示范项目的目标，项目伊始就制定了 BIM 工作组织架构、 BIM 实施应用点、 BIM 实施流程及计划、 BIM 技术应用管理办法、 BIM 标准和应用指南、 BIM 建模标准等管理标准文件，并在项目前期对保证整个项目 BIM 实施的软硬件环境进行搭建。
项目初期成立 BIM 领导小组，
BIM 团队架构包含建设单位、设计单位、施工单位、监理单位及设备厂商等第三方单位，保证所有参建单位全员参与（见图 2 ）。明确了各参建单位职责，并制定下发了《浙江杭海城际铁路有限公司 BIM 技术应用管理办法》，建设了整套管理体系，以保障 BIM 应用顺利推进。
以满足目前施工为目的，同时保证运维应用的可能性，在各参建单位共同讨论下，制定了 BIM 建模标准与应用指南，明确了建模深 度及精度，保证了模型的传递性，从设计端延续到施工、运维的全过程。
为保障项目 BIM 应用的顺利开展，配置相应的软硬件环境（见图 3 ）。主要建模软件采用 Autodesk Revit 2016 ，表现及检查软件采用 Autodesk Navisworks 2016 。硬件配置了服务器、台式机及防火墙。 2 台服务器放置在嘉兴移动机房，采用双线 100M 专线与现场进行连接，以保证网速。
项目启动前对 BIM 技术应用点进行统一策划，主要包括： BIM 选线设计、场地分析、参数化设计、效果可视化、 BIM 协同设计、碰撞检查、深化设计、 4D 模拟、施工模拟及运维移交等 10 个应用点，应用点也是涵盖从设计到施工，再延续到运维阶段的全过程 BIM 技术应用。
前期采用倾斜摄影技术构建全线 GIS 模型，基于 Infraworks 软件进行三维选线设计，能够直观有效地考虑和避让项目沿线的规划学校、道路、互通匝道等控制性因素，快速稳定线站位方案（见图 4 ）。
图4 BIM选线
基于 GIS 模型，将设计模型与之进行合成，可得到精确的车站布置信息，基于三维模型对车站周围场地、规划、防火间距等情况进行分析，能够快速稳定车站方案设计（见图 5 ）。
通过自主研发插件，在 Inventor 中对区间隧道、桥梁进行参数化设计，结合以后的模型库在方案阶段快速调动、生成方案，在施工图阶段对模型库进行细化，可直接生成施工模型，并直接出图，提高了设计效率。
建立 BIM 模型后，利用 BIM 可视化特点，可实时对方案设计进行优化调整，并借助 VR 技术对效果进行展示，提前预知设计效果。
项目初始，确定了 BIM 坐标为海宁 80 坐标系，高程采用国家 1985 高程。建模时即采用该坐标，保证了各专业的一致性。不同专业间采用“链接”形式进行协同，单专业间采用“工作集”形式进行协同（见图 6 ）。单专业模型通过内部复核检查，保证模型的准确性，并同其他专业进行整合，得到全线的 BIM 模型，并实现出图。
搭建全专业模型后，利用 Navisworks 进行碰撞检查，碰撞检查的重点是管线与土建、管线之间的碰撞。通过碰撞检查优化设计，从每站约 100 余处碰撞点优化到 10 余处，节省了成本，节约了工期。
该项目是全国为数不多的针对全线弱电机房进行深化设计（见图 7 ）的项目，在设计阶段即完成设备定位、线缆算量、线缆排布的优化工作。 BIM 技术对线缆的精准定位，为设备定位、线缆排布、线缆算量等一系列 BIM 应用提供数据，缩短了现场工期，减少了材料浪费，降低了工程造价。
施工阶段根据工艺工法、分部分项工程对设计模型进行拆解，并与工程时间进行关联，对工程施工进行 4D 模拟、施工方案模拟，以优化施工方案。
将建设期形成的数据，根据运维需求，最终形成数字化档案，移交运维方。
利用倾斜摄影技术构建全线的 GIS 模型，以超图软件为底图加载 BIM 模型，并与建设管理平台进行关联，形成 GIS+BIM+ 物联网的平台应用（见图 8 ），实现进度、质量、安全、文明施工、工作汇报等施工现场的把控以及人、机、料的实时跟踪，可满足建设期数据使用和运维期数据调用的需求。
BIM 技术在杭州—海宁城际铁路项目中的成功应用，为参建各方节省了投资，提高了工期 （见图9），成为浙江省可复制、可推广的 BIM 示范项目。
目前正在与运维单位进行运维需求对接，继续开发 BIM 运维模块，将该项目打造成 BIM 全生命周期应用的示范项目。
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