兰州轨道交通2号线一期项目BIM应用实践

一、项目背景

兰州市城市轨道交通2号线一期工程为东方红广场至雁北路段，其中东方红广场、五里铺站已与1号线同步设计、同步施工。一期工程，起于东方红广场站西侧明挖区间西端盾构井，止于雁北路，里程范围为YCK28+204.679～ZCK37+269.232，线路全长9.06km，全部为地下线，设地下车站9座（含东方红广场站、五里铺站），设一座停车场（排洪南路停车场）。

中铁七局集团郑州工程有限公司参与建设的标段是三个部分：雁南路站、雁北路站、雁园路站-雁北路站明挖区间。

二、BIM前期应用

1. 模型创建及图纸问题三维交底

利用BIM软件进行基坑围护模型、主体结构模型、雁南路施工场地模型、3号线东侧施工场地模型、雁北路站交通导改模型的创建。

基坑围护模型（桩基+钢结构+砼支撑）

主体结构模型

雁南路施工场地模型

3号线东侧施工场地模型

雁北路站交通导改模型

在鲁班BIM浏览器上对三维模型直接查找图纸问题和结构设计问题，并且可以隐藏遮挡视线的构建，可以利用视口保存将问题保存并加以描述，同时也可以利用视口反查功能，使得图纸问题发现工作变得简单快捷。

图纸问题三维交底

2. 格构柱碰撞检查

碰撞检查是指在系统中提前预警工程项目中，各不同专业（主体结构、钢结构、暖通、消防、给排水、电气桥架等）在空间上的碰撞冲突。依靠鲁班BIM系统平台，2号线、3号线共筛选出格构柱碰撞点10处，并输出碰撞报告。

碰撞检查

3. 虚拟漫游

通过Luban Works可以实现工程内部3D虚拟漫游检查设计合理性，可任意设定行走路线，也可用键盘进行行进操作，查看内部结构构造更加立体直观。

3D虚拟漫游

三、施工阶段BIM应用

1. 一键生成板洞编号及防护栏杆布置图

在3号线中板施工的过程中，会有大大小小预留洞口，为了防止中板洞口施工遗漏，可利用鲁班土建BIM应用功能一键生成洞口编号平面图，施工人员通过图纸能更加直观地了解到板洞定位和尺寸的相关信息，为项目施工管理人员节省识图时间，同时还可作为设置防护栏杆的依据。

临边洞口防护栏杆

2. 明挖区间疏散平面图

根据鲁班施工场布模型自动输出平面示意图,一键操作，十分快捷。

施工场布模型平面图

3. 自动生成主体结构剖面图

利用鲁班土建BIM应用功能，可对土建模型进行剖切面的绘制，并自动生成剖面图，一方面大大提高了现场出图效率，另一方面可避免人为计算统计出错，从而指导现场施工。

明挖区间主体结构剖面图

4. 划分施工段提取工程量

利用鲁班施工段划分功能，首先可直接、快速提取施工区域的实际施工用量，减少算量人员单独计算施工区域用量的工作，然后可以提取多个不同分区工程量，方便、快捷的完成对量工作；其次，方便对材料采购的管控，减少因材料采购过多现场场地堆放不足、材料浪费等问题。鲁班土建输出PDS文件上传鲁班BIM浏览器（Luban Explorer）中，可以自动查看到分区工程量报表。

划分六个施工段

分区工程量报表

5. 3号线柱梁节点分析

在建筑工程项目中，柱墙竖向构件的砼等级一般要比梁板水平构件砼等级高一些，当砼等级差别大于或等于两个等级时，节点混凝土应单独浇筑。

3号线地下二层柱梁节点平面图

6. 资料管理

兰州地铁项目2号线桩基工程基本采用的是混凝土灌注桩的施工工艺,工程浩大，其中3号线桩数高达876根，且每一根桩都有相应的编号及验收资料，为资料管理带来巨大困难。利用鲁班BE强大的资料管理功能，轻松上传、查找、关联BIM模型，全方位、快度掌控您的资料，同时可对资料进行反查快速定位到关联的构件。

资料管理

7. 3号线项目进度计划

通过BIM技术将工程项目进度管理与BIM模型相互结合，革新现有的工程进度管理模式，帮助项目管理人员快速精准有效的对项目施工进度进行精细化管理。

3号线主体结构车站外包长度为236.08m,共划分为12个施工段，平均每个施工段长20m,经过培训，项目部管理人员能将工程进度时间节点录入软件进行编制进度计划,同时关联模型。

项目进度计划

8. 钢筋复杂节点模拟

利用鲁班钢筋软件高效创建钢筋三维实体模型，鲁班节点软件能够清晰、直观展示钢筋三维排布信息，可对工程所有复杂节点进行钢筋碰撞检查、二次编辑排布深化，灵活指导现场施工，避免现场二次加工，提高施工质量，缩短工期及降低造价。将三维模型导入鲁班BIM浏览器（Luban Explorer）中，将钢筋节点图与三维模型关联，实现可视化交底。利用可视化应用，给施工班组和技术人员进行技术交底，减少因错误理解而引起的返工。

钢筋复杂节点模拟

三维可视化交底

9.2号线主体施工段下料单审核分析

现阶段二号线主体结构第一施工段已完成土方开挖，即将进行地下底板施工，项目部管理人员委托现场顾问对现场劳务班组所提交的钢筋下料单进行审核对比，发现错误及漏项共处5处，并对发现的问题进行标记，提醒现场项目负责人催促工班加以改正，从而避免了现场返工及钢材的浪费。

钢筋下料单

四、技术方案模拟

1. 钢支撑垫片模型方案比选

根据现场施工实际需求，通过鲁班建模软件将钢支撑垫片三维可视化，并根据加工要求提供多种方案进行比选，一方面便于现场施工交底，另一方面为项目部领导决策提供有效信息支撑。

方案比选

2. 满堂脚手架搭设方案三维模拟

根据满堂架施工方案布置脚手架三维模型并根据软件报表出具工程量。

3. 土方开挖动画模拟

通过BIM技术对土方开挖方案进行仿真模拟，使得方案更加形象直观，同时有效的协同工作，打破基坑设计、施工和监测之间的传统隔阂，实现多方无障碍的信息共享，让不同的团队可以共同工作，让工程施工阶段的任意人群如施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主及领导都能掌握基坑工程实施的形式以及运作方式。

五、质量、安全、成本管控

1. 现场质量安全综合管理

利用移动手机端Myluban采集现场数据，与BIM模型进行关联，将所有质量安全等问题上传，确保第一时间发现、第一时间拍照上传、第一时间关联模型并通知相关责任人进行整改，一方面提高工作效率，改进质量安全管理流程，另一方面可追溯整改结果，形成闭环。

移动手机端Myluban进行现场质量安全综合管理

2. 两算对比

依靠鲁班BIM系统平台，运用BIM模型数据，将BIM工程量与中标清单工程量进行对比分析，依据分析结果总结原因，提出措施，及时改进，为项目管理提供科学决策的依据。

两算对比

3. 5D施工进度模拟

利用BIM进度模型同时反映出工期时间随着模型及工序关联的成本增值曲线，从而使项目管理人员及公司领导层对施工进度更直观的了解及进度控制。

5D施工进度模拟

4. 造价管理

造价管理

六、BIM应用规划

1. 可预见的内部空间

根据BIM精装模型，自动生成效果图，一模多用，减少重复工作，快速获取精美展示效果，提前预见地铁站内部装饰空间，为领导决策提供选择方案。

720°全景图

2. 拼砖排布，损耗分析

支持多种墙、地砖排铺方式，自动计算铺贴损耗，通过美观和经济性两方面确定铺贴方案。

3. 砌体排布

基于BIM模型，利用排布软件将现场重点施工区域的墙体进行排列组合，一方面可以统计出每种类型砌块的使用量，另一方面可将排列图输出Dwg格式图纸指导现场施工。

七、小结

城市轨道交通项目具有点多、线长、面广、周期长、涉及参建单位多等特点，BIM技术的利用可以有效提高各方沟通效率和项目管理水平。兰州轨道交通2号线一期工程的顺利开展，鲁班BIM技术在项目施工阶段、技术方案模拟、质量安全、进度、成本中大放异彩，为设计优化、减少返工、有效管控、提高质量和节省工期方面提供了强大的技术支撑，带来显著的经济价值。