BIM在城市軌道交通施工技術中應用

程駿

摘 要：BIM的下載和可視化是建筑信息的呈現。BIM技術的應用是解決問題的重要手段，它涉及到龐大的軌道交通、眾多的參與者和復雜的環境。分析了BIM技術在地鐵施工中的意義，設計了BIM軌道交通施工控制系統，在安全控制、風險識別、現場控制、盾構監控等領域、建筑相互作用、軌道交通施工控制系統等方面進行了應用實踐，驗證了該平臺的可行性和價值，提高了軌道交通管理的質量和效率。

關鍵詞：軌道交通;BIM;信息系統;施工階段

一、BIM技術應用概述

1.基本概念

BIM該系統包含了空間綁定、周邊地理信息、空間幾何信息、積木參數信息等，虛擬前衛、全局優化、地圖繪制、可視化、沖突協調等特點，在施工現場獲得了較好的應用效果。通過在建設階段的協作機制，使得各施工單位和各專業人士對項目建設過程進行全面了解，形成共識，從而有效地提升了軌道交通的管理水平。目前，城市化進程逐步加快，城市人口不斷增長，居民生活條件逐步改善，隨著城市交通負荷的增加，現有交通系統已不能滿足公眾的基本需求，有利于城市交通的整體發展。

2.BIM技術在城市軌道交通工程施工中應用的可行性

BIM技術可以全面、動態、準確地控制施工項目的整個生命周期。由于地鐵建設涉及到的公司較多，工期較長，所需的材料也比較繁雜，因此運用 BIM技術可以極大地提高企業的風險管理能力，將重點放在一個平臺上，使得溝通過程更加順暢、輕松，提高了施工單位的工作效率。BIM技術可以精確規劃、三維實體建模與控制，并將進度控制規劃融入到三維結構中，利用 BIM技術對4 D建筑進行仿真分析，使其具備較強的時效性，并能及時地發現常規建筑與傳統施工模式間的數據資源差異，并及時更新相關數據，進行動態風險控制，增強信息傳遞的及時性，增強風險管理水平，保證工程整體目標的完成。近幾年，隨著我國城市公路工程的不斷增多，由于工程建設管理的不健全，導致了工程造價的嚴重下降，BIM技術可以對工程的綜合效益進行全面的評價，對工程工期、造價的變動進行統計、分析，從而使工程的經濟效益得到顯著的改善。目前，BIM技術還沒有得到很好的推廣，因此，有關方面應該加強對 BIM技術的研究，并將其運用到城市道路施工中，從而推動城市道路施工的整體水平。

二、BIM技術在施工階段的應用現狀

近年來，隨著BIM的推廣和發展，相關技術在地鐵工程中得到了廣泛應用，BIM技術與AR技術相結合，用于現場運行控制，BIM大數據集信息實時與現場環境共享，提高了設計、施工和運營的信息流;此外，利用基于空間坐標的時間參數模擬BIM，預測地鐵在不同脫軌位置的施工過程和坡度變化，實現對建筑物周圍的加固。

三、BIM技術在城市軌道交通工程施工管理中的實際應用

1.利用BIM技術建立三維可視化模型

應用 BIM技術建立的三維可視化模型，可以精確地反映出目標的空間位置、幾何特性，從而使施工人員對項目的設計意圖有更好地理解，從而提高工程的工作效率和質量。BIM的三維結構模型包含了不同的項目施工信息。通過對工程實踐的分析，可以在工程建設中及時發現各種問題，從而達到對工程質量的持續優化。

2.碰撞檢測

應用 BIM技術建立的三維可視化模型，可以精確地反映出目標的空間位置、幾何特性，從而使施工人員對項目的設計意圖有更好地理解，從而提高工程的工作效率和質量。BIM的三維結構模型包含了不同的項目施工信息。通過對工程實踐的分析，可以在工程建設中及時發現各種問題，從而達到對工程質量的持續優化。

3.加強施工進度控制

BIM技術的工程模式由咨詢機構向施工單位過渡，工程師要對模型進行系統的檢驗和調試，并對模型進行相應的調整，使之符合工程的實際需求。在建模時，建筑企業要向建筑公司提出每月工程進度和年度進度計劃，并由工程咨詢機構根據該方案進行建模。建筑單位要按照模式進行設計，對機械、材料、技術人員的合理安排，防止內部資源的浪費。在 BIM技術的幫助下，各工序之間能夠進行合理的連接，施工人員所占的空間相對較少，因此，為減少工程工期，采用 BIM技術進行工作面施工，可以提前了解鋼架的不利因素，加快施工進度。地鐵站臺建設在 OTE通風管道上，在中板下面，結構比較復雜，支撐通風結構設置在墻體和建筑柱間，利用 BIM技術對其進行仿真，從而提高了結構的工作效率，確保了項目的順利進行。

4.施工過程的跟蹤以及5D虛擬模式

BIM技術開發的工程模型包含建筑工程的所有數據和信息資源，建造商可以在最短的時間內檢查材料的退役日期、保修日期和材料規格。利用 BIM技術對所有的建材進行追蹤，并利用共享的資訊資源，實現對工程建設的維護與管理，減少了不必要的建材消耗。同時，利用三維 BIM模型、工時信息、人工價格信息等手段，達到了5 D虛擬建筑的效果，并利用5 D模型對施工工藝進行逐步完善，避免了各類風險，使工程造價、施工進度得到了最好的體現。

四、軌道交通BIM施工管理平臺應用

1.安全監測

系統在3D場景中添加控制點，可以直觀地顯示危險源的工作重點和位置。相對于傳統的二維風險管理平臺，二維垂直交疊的表現形式有較大的改進，比如缺少可視度。根據設備代碼，將 BIM模型和檢查點信息結合起來，每天監測檢查點采集到的數據，分析現場危險源狀況，實時監測礦井的安全。每一個觀察點都能反映地堡的安全情況。

2.隱患排查

現場監控者會用手機報告安全隱患，手機終端會自動識別并進行閃光。該平臺將風險信息和 BIM模型結合起來，24個小時之內，對潛在危險的信息和位置進行檢測，并對其進行維護。在此工作結束之后，小組將會到現場察看其適用性，并修正手機軟件中的潛在漏洞。負責隱患的發現，整改，確認和消除，并保證安全。

3.視頻監控

將相機位置綁定到場景模型，并與模型建立空間關聯。點擊網絡攝像頭圖標查看現場工作細節，支持云端鏡像控制、控制點信息、應急視頻、快照、連續攝影、放大和功能對話。主管定期檢查工作場所的攝像機。

4.盾構監測

單擊盾牌圖標并進入一個界面以監視盾牌的詳細信息。主要參數包括推進系統、土壓力、同步澆注系統、螺桿數據、鉸接筒體、尾護板潤滑脂、氣控尾護油壓、防護位置數據、水平偏差、垂直偏差、泡沫、膨潤土等。

5.施工協同

該平臺提供基于站點組件的業務交互。該平臺建立了設備編碼系統，包括施工安全數據、施工質量、變更、施工進度等，以及前人的圖紙等——勘察設計-施工-施工完工、月報等相關文件的模型，通過權限管理，實現不同參與者的差異化管理。通過業務互動，提高施工安全管理水平，確保施工精細化管理。

五、結束語

考慮到傳統建設模式存在的問題，城市道路交通建設在城市發展中發揮著重要作用，我們需要積極引入BIM技術，建立能夠準確反映項目信息資源的可視化三維工程建設模型，利用模型和數據，技術人員預測施工中可能出現的問題，并及時準備預測，這將同時提高施工質量和效率。本項目設想應用BIM技術來控制軌道交通施工階段，并將交通安全控制、風險監測、視頻監控、盾構監控、施工互動。通過實際應用，證明了 BIM技術在軌道交通控制中的應用，能夠使施工過程的控制更加立體化、信息化、協同化、精細化。

參考文獻：

[1]趙海鵬.BIM在城市軌道交通施工技術中應用[J].卷宗，2020，10（31）：342-343.

[2]吳冰，邱運軍，曾曉超，等.BIM技術在城市軌道交通工程施工中的應用和研究[J].現代城市軌道交通，2021（z1）：126-129.