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浅谈BIM技术应用对轨道交通建设的影响

陈志炜 文小雄
  
安家(建筑与工程)
2021年25期
中铁电气化勘测设计研究院有限公司 天津市 300011 中铁电气化局集团 香港 有限公司 香港 999077

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摘要:在城市轨道交通工程高速发展的今天,三维建筑信息模型技术也广泛的应用在地铁行业中。而在城市轨道交通的建设中,是设计、施工、管理多方参与的协同建设。在其设计过程中BIM技术应用的多少对各个专业的协同作业有着很大的影响。本文以BIM技术应用为出发点,通过对新线建设老线改造不同角度分析,阐明其对轨道交通建设的建设效率、安全质量、协同管理水平上的提升。

关键词:轨道交通;BIM技术;应用;

1 BIM技术应用简介及优势

BIM技术在现阶段城市轨道交通建设中应用已经十分广泛。BIM技术可以理解为以三维模型为主要的载体数据库,是建筑模型和信息的综合体。BIM技术主要优势有以下几点:

1.1可视化

在以往设计工作中为了展现设计成果,往往通过CAD软件绘制平面、立面、剖面的二维图,但随着地铁内部越加复杂,依靠二维图纸很难表达设计师的构想。而BIM技术通过应用软件就可以实现三维立体模型,效果明显也易接受。

1.2信息集成

BIM 技术利用数字化信息来模拟出建筑物的真实信息,包括建筑物之间的空间关系各个设计专业内容,如建筑、结构、通风管线、系统设备等系统参数,以及主要零部件的结构特性及物理参数信息。所以BIM 的实质是通过这些数字化信息来综合成一个立体三维模型的数据库,方便于使用者从中读取所需的信息。

1.3协同工作

BIM模型的工作平台是一个为整个工程的参与方搭建一个时效沟通的平台,使得从设计到施工,从建设到运营管理可以同步工作、时时监测。比如通过BIM 搭建的三维管综模型,可以根据各个专业不同的布置原则,综合在一个空间内,检测是否有管线发出碰撞,或可以让施工方或运营方检测后期工作是否便利,从而提升设计质量减少后期修改甚至是变更。

2 BIM技术在新线建设中应用

2.1资料收集阶段

目前国内大部分地区BIM的应用还是先设计二维图纸,再根据平面图、剖面图来建立三维模型,当然也有个别已开展了正向设计的试点。在通过收集最新设计图纸与数据信息时,应保证参考资料的统一性、准确性,才能保证依据二维图建立的BIM模型准确。例如建筑专业与结构专业的设计图纸,在平面图中就遗留不一致或者冲突的方案,通过模生产的平面图、剖面图,必然会发生碰撞错误,其中一个专业的不准确会造成其它专业的变动,所以只要参考图纸的统一才能保证模型的准确性。

2.2模型搭建阶段

将资料收集阶段的二维平面图深化成模型,并对模型,通过模型不同工作集的分类,工作集可设置使用者权限,使得各个专业协同工作的同时又互不影响。

2.3深化设计阶段

深化设计是将模型搭建阶段完成的模型进一步综合调整,根据各个专业不同内容的不同的参数以及不同的施工工艺要求,进行统筹的空间位置排布。

第一步:各专业内部对模型与图纸的复核,达到一致性、准确性。

第二步:对专业间设计接口的复核,是否满足本专业的使用需求。

第三步:对综合模型的复核,进行管线碰撞检测及调整,对设备布置、管线路由的空间检查及优化。如图1所示管线检测出碰撞。

3 BIM技术在施工过程中的应用

3.1空间管控

在地铁建设中,空间管控主要的三大要素是需求、位置及时间。利用BIM模型的可视化、信息集成的优势,可以有效的解决施工过程中遇到的很多问题。三维模型的可视化可以加入时间参数,梳理在施工过程中的交替作业的繁琐程序,大大的提升作业空间的利用率,进而提升施工作业的效率,降低施工的成本。

3.2安全管控

在地铁建设中,通过三维模型的可视化优势,可以清晰的对作业空间的把控,从而对作业安全的管控。通过三维模型的信息集成优势,整合分散的信息,从而提高了信息的利用率,有效的避免了信息的碎片化。

3.3时间管控

在地铁建设中,经常会遇到在同一个作业空间,有着不同专业作业队施工的冲突。例如在设备房间内机电安装在进行管线吊架等施工作业,恰巧系统施工在就行设备的安装作业,两个作业队在同一个空间产生冲突,可以提前在BIM建立时间动态的施工模型,发现这类冲突,有效的避免冲突。BIM动态模型的可以将施工的空间时间问题进行管控,极大避免在施工过程中的安全和冲突的发生,对进程有序开展提供了可靠的保障。

4 BIM技术在改造过程中的应用

随着轨道交通的高速发展,地铁的需求也在不断的提高,系统的智能及安全也在不断的升级,早期已运行的地铁无法满足我们的需求。当然还有一些早期已运行三、四十年的老线,设备及管线已经老化,性能降低。对于很多已开通多年的地铁,即使有保存齐全的施工图纸,也无法完全反应出现场的实际情况,改造中首要的难点就是对现场情况的校队。这种现场排查,不仅需要专业的人士,还要投入大量的精力,有时要反复查看确认,严重的增加了工程成本,延误工期进度。通过BIM技术,可以将现场情况扫描成三维模型,再通过其可视化的特点,即使未到过现场也能很清晰的了解情况,进而大大的提高了工作效率,缩短工期时间,降低工程成本。如图2是区间接触网隔离开关处的现场扫描模型,可在模型上直接设计布置方案。

5 结束语

随着城市轨道交通工程高速发展,BIM技术在整个建设过程中应用的越来越广泛,其优势对施工建设过程发挥越来越大的作用,大家对BIM的认识与接受也越来越高。而当前也确实大多数的设计单位、施工单位及管理单位借助着BIM技术开展相关建设活动,明显的提高了设计效率、施工质量,管理便利。在老线的改造中,也发挥着重要作用,减少了投入成本,缩短了工期。毋庸置疑,BIM技术必将成为未来建设工程主流管理技术,加快的推广其应用,更有利于后期工程建设。

参考文献

[1] 刘华栋. BIM 技术在地铁隧道工程施工中的应用. TU-4 [建筑科学]. 《城市建筑》2017年第8期301-301

[2] 张禄. 基于BIM技术的地铁风水电安装碰撞检测  文章编号 1009-4539 (2014) 09-0093-03

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