BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中的應(yīng)用

張勛

天津市地下鐵道運(yùn)營(yíng)有限公司 天津 300000

隨著鐵路工程建設(shè)和信息數(shù)據(jù)網(wǎng)的結(jié)合發(fā)展，鐵路工程建設(shè)由信息化分散管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)統(tǒng)一的信息管理模式。傳統(tǒng)的分散管理模式導(dǎo)致了信息資源缺乏整合，呈碎片狀，系統(tǒng)內(nèi)部耦合不協(xié)調(diào)，鐵路工程建設(shè)信息交流難度大。為此，2005年原鐵道部發(fā)布了《鐵路信息化總體規(guī)劃》，明確指出鐵路信息共享平臺(tái)作為鐵路行業(yè)信息共享交換的樞紐，加強(qiáng)鐵路建設(shè)數(shù)據(jù)的集中規(guī)范管理、一體化，提高建設(shè)效益。

1 工程概況

天津地鐵6號(hào)線是天津地鐵采用BIM設(shè)計(jì)的先驅(qū)者，是通過BIM技術(shù)進(jìn)行車站全部范圍管線綜合設(shè)計(jì)的線路。全線各站管線綜合設(shè)計(jì)均通過BIM進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。通過BIM技術(shù)，避免了原設(shè)計(jì)圖紙粗略，存在大量的“錯(cuò)、漏、碰、缺”的問題。BIM技術(shù)的應(yīng)用為減少返工、優(yōu)化施工方案、縮短施工周期、消除現(xiàn)場(chǎng)問題、減少人工材料機(jī)械浪費(fèi)產(chǎn)生了很大的作用，有效的提高了各專業(yè)之間接口問題的產(chǎn)生，優(yōu)化了綜合管線的施工。設(shè)計(jì)的區(qū)域包括了車站主體內(nèi)的站廳、站臺(tái)公共區(qū)及設(shè)備、管理用房區(qū)、專用設(shè)備層、站臺(tái)層軌行區(qū)范圍、站臺(tái)板下層以及附屬工程的外掛集散廳、外掛設(shè)備及管理用房、設(shè)備管理用房區(qū)走廊、附屬風(fēng)道、出入口通道[1]。

通過BIM設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了精確設(shè)計(jì),合理控制車站裝修的凈高、凈空，改善了地下車站內(nèi)部空間；避免車站內(nèi)部管線敷設(shè)差、碰，保證了安裝與檢修空間；實(shí)現(xiàn)可視化展示、對(duì)復(fù)雜區(qū)域的直觀顯示，便于各方交流，進(jìn)行優(yōu)化。

2 BIM技術(shù)在地鐵機(jī)電安裝施工中技術(shù)分析

2.1 地鐵機(jī)電安裝中的管線設(shè)計(jì)碰撞檢測(cè)

通過深入分析管線綜合應(yīng)用的現(xiàn)狀，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)管線排布不合理的地方，從而給管線的合理設(shè)計(jì)提供調(diào)整依據(jù)。在進(jìn)行地鐵機(jī)電安裝中管線設(shè)計(jì)碰撞檢測(cè)的時(shí)候要注意以下三點(diǎn)內(nèi)容：第一，要詳細(xì)檢測(cè)土建工程中不同專業(yè)之間的碰撞是否存在不合理的現(xiàn)象，具體就是指在工程設(shè)計(jì)和施工的時(shí)候，減少建筑結(jié)構(gòu)和不同專業(yè)之間所存在的管線排布不合理的情況，這一問題在平面圖紙中基本上發(fā)現(xiàn)不了，因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候施工企業(yè)應(yīng)該利用平面圖紙構(gòu)建出三維模型，進(jìn)而使得管線排布更加的合理。第二，在管線設(shè)計(jì)與土建施工中，若存在碰撞檢測(cè)不合理的情況，就可能增加施工安裝風(fēng)險(xiǎn)，所以一旦發(fā)現(xiàn)碰撞檢測(cè)不合理情況應(yīng)及時(shí)予以調(diào)整。BIM技術(shù)對(duì)管線之間的不合理碰撞檢測(cè)，也就是對(duì)電氣線路及給排水管道等裝置進(jìn)行自動(dòng)性的檢測(cè)。

2.2 預(yù)制加工的優(yōu)化

在實(shí)際管理的過程中，可以利用3D機(jī)電深化設(shè)計(jì)的方式，使用BIM技術(shù)開展建模工作，將機(jī)電專業(yè)的相關(guān)配件融入其中，提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在搭建管道橋架的過程中，可以提升預(yù)制管件的深度與準(zhǔn)確性，在實(shí)際加工與管理的過程中，重點(diǎn)關(guān)注制造車間的實(shí)際施工情況，將機(jī)電生產(chǎn)與安裝工作等分離開，以此提升設(shè)施的建設(shè)精確度與可靠性。同時(shí)，在對(duì)管件進(jìn)行加工制作期間，合理使用BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，創(chuàng)新三維技術(shù)模型，對(duì)各類內(nèi)容進(jìn)行合理分析，在一定程度上能夠提升機(jī)電管線安裝工程的建設(shè)水平，優(yōu)化各方面工作機(jī)制。為了增強(qiáng)工程的建設(shè)效果，還要使用BIM技術(shù)針對(duì)復(fù)雜工序進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，在減少安全隱患問題的情況下，提升焊接技術(shù)的應(yīng)用效果。

2.3 管線綜合優(yōu)化

通過BIM技術(shù)，將各專業(yè)管線的位置、標(biāo)高、連接方式及施工工藝先后進(jìn)行三維模擬，按照現(xiàn)場(chǎng)可能發(fā)生的工作面和碰撞點(diǎn)進(jìn)行方案的調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)方案的可施工性，這樣就將原來需要實(shí)際改拆的工作運(yùn)用電腦實(shí)現(xiàn)，不僅省時(shí)省力還大大節(jié)約了成本，避免了材料的浪費(fèi)。通過土建結(jié)構(gòu)和安裝多專業(yè)模型合成，對(duì)地下車庫進(jìn)行管線綜合優(yōu)化排布，根據(jù)調(diào)整好的綜合模型自動(dòng)篩選出凈高不符合設(shè)計(jì)規(guī)范的空間位置，并利用自動(dòng)出剖面圖輔助優(yōu)化，有效地避免后期施工完成后再遇到凈高不足的問題。

2.4 實(shí)現(xiàn)對(duì)工程進(jìn)度、成本預(yù)算以及工程結(jié)算的科學(xué)管理

通過對(duì)BIM工程項(xiàng)目的深入分析發(fā)現(xiàn)，地鐵機(jī)電系統(tǒng)安裝過程中最重要的工作之一是對(duì)施工進(jìn)度的控制，在不同工期中，也要做好機(jī)電安裝施工的進(jìn)度控制。在傳統(tǒng)地鐵機(jī)電安裝工程中，施工企業(yè)僅僅只是通過對(duì)工期的控制完成工程項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)和分析，然后再通過分析和調(diào)整工程目標(biāo)，形成有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案，這樣一來，必然造成工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)欠缺完整性。但是，現(xiàn)在通過運(yùn)用BIM技術(shù)，可以將工程設(shè)計(jì)通過三維模型展示出來，然后通過模擬施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)而使工程施工更加具有科學(xué)性、合理性[2]。

2.5 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行平衡校核處理

在機(jī)電管線安裝管理的過程中，應(yīng)開展系統(tǒng)平衡校核等工作，建立多元化的管理機(jī)制。首先，在使用BIM技術(shù)的過程中，需創(chuàng)建先進(jìn)的三位模型開展處理工作，應(yīng)用先進(jìn)的管理軟件方式，對(duì)各個(gè)項(xiàng)目的設(shè)施與零件等進(jìn)行模擬顯示，以此明確數(shù)據(jù)特點(diǎn)與要求，在均衡性處理的情況下，提升數(shù)據(jù)的完整性。在此期間，相關(guān)企業(yè)應(yīng)根據(jù)三維模型的建設(shè)要求，將項(xiàng)目放置在相關(guān)模型中，協(xié)調(diào)其中存在的沖突性問題，尤其在管線安裝的過程中，一旦出現(xiàn)碰撞問題，就要使用BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行檢查，以此得到準(zhǔn)確的檢驗(yàn)結(jié)果。

3 結(jié)語

天津地鐵通過對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，著力避免了很多在工程施工階段由于設(shè)計(jì)原因?qū)е碌膯栴}。通過在圖紙會(huì)審、施工模擬、方案論證、管線綜合、技術(shù)交底、質(zhì)量管理等多方面應(yīng)用BIM技術(shù)，將設(shè)計(jì)問題提前解決，將復(fù)雜節(jié)點(diǎn)可視化，提高了管理人員和操作人員的質(zhì)量意識(shí)和操作技能，多維度提高了工程質(zhì)量，有效的降低施工成本，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的精細(xì)化施工，同時(shí)，為后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理提供了可靠的保障。