BIM如何在地铁车站应用?BIM在地铁项目施工阶段的应用概述
随着BIM 理念在城市轨道交通领域的不断认知,BIM 技术在施工实践中不断展现的优越性使其对地铁项目的施工阶段带来重要的影响,其应用效果也非常显著。
BIM在施工阶段可以有多个方面的应用:施工深化设计、施工方案模拟、构件预制加工、虚拟进度和实际进度比对、工程量统计、设备与材料管理、质量与安全管理、施工监测三维可视化、竣工模型构建等。
在施工准备阶段,轨道交通BIM应用的重点是施工深化设计、施工进度模拟和施工方案模拟。施工深化设计是指在工程实施过程中对招标图纸或原施工图的补充与完善,使之成为可以现场实施的施工图,包括专业工程深化设计和管线布置综合平衡深化设计。利用设计阶段的BIM模型,可以对具体的构造方式、工艺做法和工序安排进行优化调整,使深化设计后的模型和施工图完全具备可实施性,满足设备、装饰工程等精确按图施工的严格要求;另一方面,可以对施工招标图中未能详细表达的工艺节点、剖面进行优化补充,对工程量清单中未包括的施工内容进行补漏拾遗,准确调整施工预算;同时,还可以进一步明确装饰与土建、幕墙等其他专业的施工界面,明确彼此可能交叉施工的内容,为各专业顺利配合施工创造有利条件。
施工进度模拟和方案模拟是地铁项目施工准备阶段BIM 的主要应用。将 BIM三维模型与进度计划信息进行关联,形成4D进度模拟,形象化展示工程进度,并根据工程实际进行调整,从而实现更加精细化的管理。通过这样的方式可以直观体现施工界面、顺序,使得承包商与各专业施工之间的工作变得清晰明了,可高效完成施工沟通。另一方面,通过四维的施工模拟与施工组织方案结合,尤其是对一些大型设备吊装方案及一些重要施工步骤进行模拟,能够使得设备材料进场、劳动力配置、机械设备安排等各项工作更有效、合理和经济,这些又称为基于BIM模型的虚拟建造技术。虚拟建造(Virtual Construction,简称VC)结合BIM、虚拟现实、计算机仿真等先进技术,通过对施工过程进行模拟仿真,降低和避免施工中可能出现的“错、漏、碰、缺”问题,从整体上提高了建筑施工效率。利用虚拟建造技术,可以实现对施工方案实时、交互和逼真的模拟,进而对已有的施工方案进行验证和优化操作,避免和减少返工以及资源浪费的现象。如果加上成本属性,在虚拟环境中进行地铁项目施工的模拟,可以通过技术经济比选找出最优的施工方案,从而优化施工方案。
在施工实施阶段,地铁工程参建单位多、施工周期长、信息量大、安全隐患多、资金需求量大,BIM 技术对于施工阶段的项目管理的质量、进度、投资、安全和合同管理工作具有重要意义。在设计阶段建立的BIM三维建筑模型的基础上,录入建设过程中项目的土建、机电设备等相关信息,可以打造一个数字化、可视化、一体化的项目协同管理平台。质量管理方面,平台可以把施工过程发现的质量问题上传至平台存档记录,施工现场的质量问题照片可以关联至平台中的模型中方便查看,设计变更等会及时反馈至模型中,方便记录相关质量问题,控制施工质量;进度管理方面,平台支持导入进度计划横道图,实时检查工程实际进展情况,实现基于BIM模型的计划进度和实际进度的对比,延期工程一目了然;投资控制方面,平台通过记录现场材料的造价,将其直接关联至平台上的模型中,比较现场材料成本与计划成本,实现施工过程中的造价控制和管理。将施工信息动态链接起来,应用合理的风险分析方法,在 BIM项目管理协同平台中,还可以对项目进度进行动态、可视的风险预测,指导施工管理人员进行有效的资源配置和施工质量管理。基于BIM的项目管理协同平台可以实现项目信息的集成和高效利用,从根本上提升BIM环境下的项目管理能力,有效降低工程建设中的安全、质量、环境和经济风险,提高项目工程管理效率。
另外,预制构件在盾构法施工的地铁区间隧道中广为应用,将BIM技术、二维码和RFID技术应用于预制构件加工,能够实现从设计到制造的信息传递,将设计阶段产生的BIM模型供生产阶段提取和更新。由于信息传递的准确性与时效性,真正实现了构件生产的精益化。如果将BIM技术与数码设备相结合,可实现数字化的监控,并将工程中的质量瑕疵实时关联项目模型,形成工程质量的记录并可追溯。结合3D测量与控制,通过BIM模型与施工现场的对比,确定现状与模型的符合性,可以确保交互模型和归档资料的准确性。在施工BIM模型的基础上进行工程量和构件的统计,还可以辅助进行工程决算等。
在竣工交付阶段,通过施工过程中对 BIM模型的不断完善和检查,确保其所承载信息的准确性,并根据业主要求和未来的运维管理方向,将所需要的特殊信息在模型中体现,形成BIM竣工模型。基于BIM的竣工模型不仅提高了交付资料的完整性和准确性,更为运维阶段利用BIM模型奠定了基础,实现了数字化交付。
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