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BIM在市政排水工程中的应用探讨

王厦
  
安家(建筑与工程)
2022年13期
中国电建市政建设集团有限公司 天津市 300190

摘要:随着信息化的快速发展,基于BIM技术的项目管理方式应运而生,BIM技术可为实现设计、施工一体化提供良好的技术平台和解决思路。目前推进BIM,依托模型对工程设计进行分析,有效地解决了传统设计、施工过程中存在的问题,提高了工作效率。基于此,本文就BIM在市政排水工程中的应用进行简要探讨。

关键词:BIM;市政排水工程;应用;

1 市政排水工程的重要性分析

1.1 保证工程品质

高品质的市政工程,可以保证工程功能,完善城市系统,相反,如果市政工程的品质不佳,就会导致城市功能受损,人们的生活将会受到直接影响,甚至会引发一些事故,给人们带来人身威胁。通过有效的施工管理,有助于促进市政给水排水工程品质的提升,在施工管理过程中,管理人员会对各种施工影响因素进行全面分析,找出相应的应对策略,利用人员管理、设备管理等举措,保证市政工程功能的完善性,给人们提供更加优质的生活环境,同时,市政给水排水工程品质的提升,也代表了工程功能的完善性,有效地消除了项目运行隐患,为城市提供稳定的水资源供应,满足人们的日常生活需求,同时,高效的转移城市积水,减少交通隐患,市政工程施工管理的重要作用可见一斑。

1.2 提升工程进度

在工程的施工管理中,管理人员会协调工序,合理分配任务,编制完善的进度方案,对各种进度影响因素进行事前控制,保证市政给水排水工程有序开展,施工效率因此可以得到明显的提高,有助于市政给水排水工程工期的缩减,降低了工程建设对城市产生的干扰。

1.3 完善城市功能

当前,我国各地区的城市都在迅速扩张,不仅人口数量大幅度增加,而且城市的面积也在快速扩张,体现出了非常明显的城市化趋势。在这个过程中,各项基础建设也需要及时跟进,为城市提供各种功能,在这个基础上,城市才能保持稳定运行的状态,任何一种市政项目的缺失,都可能会导致城市发展受阻。市政给水排水工程的主要作用,就是为城市提供给排水功能,满足人们的用水需求,对城市污水和雨水进行转移,如果在工程建设中,缺少有效的施工管理,市政给水排水工程的功能就有可能会受到损害,导致城市运行受阻,所以,从城市的发展角度上来看,有效的市政项目管理是非常必要的,需要引起各方面的高度重视。

2 工程概况

某城市主干路,长度约9.954km,城市道路红线宽45m,项目属于“短、平、快”的建设性质;线路同步建设道路、雨水、污水、交安、照明、电力、自来水、燃气、通信、再生水等管线。管线布置位置工作面较小,管线集中,工期紧张,交叉作业多,协调难度大,存在设计、施工过程中协调性差、整体性不强等问题。

3 工艺流程和操作要点

3.1 工作准备

①配备高性能电脑,确保BIM技术上线的硬件设施齐全。②建模人员分析梳理施工图纸,保留必备资料,剔除冗余部分,保持与设计人员频繁沟通;熟悉建模软件,研习软件教程,规范建模流程,避免重复工作。

3.2 骨架线设计

项目尝试用Revit软件实现,具体操作如下:①通过CAD原始图纸导出坐标点数据,存储文件为.XLS或.CSV的格式;②处理数据库文件,得出X,Y坐标点与X,Y,Z坐标点,并生成在井口位置的埋深信息值;③在得出数据信息以后,采用Civil3D的空间模型曲线的设计方式,分别完成地面线、埋深线;④借助BIM软件API接口,将勘察资料、图纸资料直接转化为三维模型,极大提升市政工程BIM建模效率。

3.3 模型构建及组合

市政工程项目隐蔽工程较多,反复开挖容易导致压实度质量波动,回填不均。在施工前,如果图纸梳理程度不够,施工先后顺序颠倒,易造成浅管先埋下,深管再挖开;专业分包队伍多,存在交叉施工,一旦出现错、漏、碰、缺,易导致窝工费及工期延宕,提升项目成本。针对上述情况,一方面采用无人机进行实景建模,实现工程概览,航拍图片可以处理成点云,进一步构建地模,借助Civil板块进行工程土方分析。对各构筑物进行分拆并构建模型,进行工程量统计,同时在建造过程中,借助revit软件,对于个别重要、复杂施工部位,可精确模拟预演现场施工过程,减少因施工顺序、施工技术不合理造成的返工和浪费。

3.4 碰撞检测

模型按区块分专业拼装完成后,分析碰撞检测的相关专业,为提高运行速度,控制参考文件的深度,卸载无关部分。碰撞检测内容:管道与管道,管道与给排水附属设施(检查井、阀门井、箱涵等),附属节点与道路结构层等,根据碰撞检测结果调整工程设计。对设计的调整,可以分为两种类型,一种是BIM中直接调整,最后反馈到蓝图;另一种是在CAD中调整后,将数据导入BIM模型,重新进行碰撞检测。

3.5 渲染与动画制作

前述各阶段完成后,进行施工动画的制作及模型的渲染。渲染内容包括综合管线各类型节点(内部、外部、剖面、局部大样),经整理模型构建逻辑,分析专业之间依托关系有助于分清建模工作的主次轻重,梳理模型的独立性与关联性。设定路径时,应充分考虑总帧数与播放的关系,当总帧数及每秒帧数确定后,路径应尽可能平滑,镜头转换过渡平缓。

4 建模结果及效益

设计和施工阶段应用BIM技术可使各个环节配合得更好,降低图纸出错率、减少质量事故、增加项目的透明度和可控性等。

4.1 设计阶段

1)BIM能够完成建筑概念设计、扩初设计及施工图设计三维模型建立后,可以随意生成平、立、剖三维图纸,所以在图纸修改过程中,设计师主要关注现实设计的要素,而不用维护平面图、立面图、节点图等对应关系,这大大减少了图纸差错率。2)虚拟现实的设计施工之前的设计施工图阶段,利用BIM已进行了虚拟施工体验,把可能产生的错误或问题均解决了,对整个工程来讲,付出的代价最低,这也是BIM的价值所在。

4.2 施工阶段

①模型较为清晰地反映各专业设计方案之间的关系,体验了不同组装架构模型的可操作性与实用性。②通过利用BIM模拟施工,在虚拟环境中体验建筑施工过程,排除可能产生的问题,对复杂的重要项目尤为适用。③通过管线碰撞,进一步解决了专业会签后疏忽的小部分问题。④根据总装模型,预判施工先后顺序,在施工组织与管理中进行了实际应用,起到工程辅助优化的作用。⑤在模型构建过程中,充分感受到协同工作的重要性,无论是建模还是设计,协同是避免“设计盲区”和“错漏碰缺”的重要手段。⑥确保地下管线安全,避免因地下管线,在施工时修改设计,造成人、财、物浪费,延误工期,并为后续竣工图提供有利保证。⑦目前在市政管线方面,鸿业对平纵出图及制图效率仍然远超BIM;但对管网综合,BIM提供了更好视角,在审核审定阶段效率更高,同时建模完成后,BIM解决问题的方式更能适应现场的需求。

4.3 材料和造价

由于建筑信息模型包含了所代表的建筑物的详尽信息,因此,制作各种材料表、综合表格等十分容易,为建筑信息模型的进一步应用创造了条件,如利用这些表格进行概预算,向建筑材料供应商提供采购清单等。另外,BIM增加了工程项目的透明度,为规范建筑市场、防止偷工减料发挥了作用。

结束语

综上所述,针对市政综合项目,在工期紧、任务重、设计专业多的背景下,既想保证工程设计安全可靠,又要多快好省的进行施工,保证收益的最大化,依托绛溪三线道路工程总承包项目中利用BIM在排水管道工程中的应用实例,再次证明将BIM技术应用在市政排水项目,既能提高项目整体施工水平,又能促进我国建筑业的蓬勃发展。

参考文献

[1] 马正光.BIM技术在市政给排水工程中的应用分析[J].城镇建设,2019(10):122-123.

[2] 温树坤.BIM技术在市政给排水设计中的应用[J].环球市场,2019(27):381-382.

[3] 张新兰,李颜强,李文江.积极推进BIM设计技术在市政工程中的应用[J].中国给水排水,2019(08):163-167.

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