BIM技術(shù)在城市軌道交通項目投標(biāo)階段的應(yīng)用

陳松年

摘要：本文通過闡述應(yīng)用BIM技術(shù)指導(dǎo)地鐵管線遷改及交通疏解施工方法，結(jié)合我單位中標(biāo)的蘇州市軌道交通S1線工程土建施工項目，就本工程投標(biāo)階段BIM的應(yīng)用進行研究，以利用建立的三維模型應(yīng)用為核心，旨在能短時間內(nèi)展現(xiàn)標(biāo)書亮點，對于整個技術(shù)標(biāo)評標(biāo)成績的提升有明顯的效果。而一旦中標(biāo)，前期搭建的模型也可以很好地為后續(xù)施工管理工作提供幫助。

Abstract： This paper describes the application of BIM technology to guide the subway pipeline relocation and traffic deconstruction construction methods. Combining with the civil engineering construction project of Suzhou Rail Transit S1 Line， it studies the application of BIM in the bidding stage of this project to make use of the application of the established three-dimensional model as the core， which aims to show the highlights of the bidding document in a short time and has a significant effect on the improvement of the overall technical bid evaluation results. Once the bid is won， the model built in the early stage can also provide good help for subsequent construction management work.

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);投標(biāo);軌道交通;應(yīng)用

Key words： BIM technology;bidding;rail transit;application

中圖分類號：TU17 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）08-0203-03

0 ?引言

城市軌道交通工程是緩解城市交通壓力的重要解決途徑，城市軌道交通項目施工時必然影響到既有市政地下管線及地表城市道路的交通出行，如何減少對市政管線的干擾以及安全使用、確保城市居民的正常出行和行車安全，同時又不影響城市軌道交通施工項目的明挖車站基坑的正常施工，已成為城市軌道交通項目施工中確保安全、保證質(zhì)量、控制階段性工期、控制風(fēng)險的重要因素之一。管線遷改處理得當(dāng)、交通疏解方案便捷可靠，既能節(jié)約施工成本又能縮短施工周期。在軌道交通工程投標(biāo)階段，管線遷改及交通疏解方案一直是評標(biāo)專家的重要關(guān)注點，方案合理性直接影響評標(biāo)結(jié)果。

技術(shù)標(biāo)編制過程中，通過BIM技術(shù)創(chuàng)建三維信息模型，運用無人機創(chuàng)建三維實景模型，結(jié)合既有地下管線分布圖，將創(chuàng)建的模型整合并進行管線遷改及交通疏解全過程模擬，在方案編制前期及時發(fā)現(xiàn)管線遷改及交通疏解過程中的問題，進而優(yōu)化施工方案，使其更貼合實際，提高技術(shù)標(biāo)編制質(zhì)量，提高我單位在本項目的中標(biāo)率。

1 ?BIM技術(shù)概述

BIM——建筑信息模型，其理論基礎(chǔ)主要源于制造行業(yè)集CAD、CAM于一體的計算機集成制造系統(tǒng)CIMS理念和基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM與STEP標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品信息模型。在土建施工項目投標(biāo)過程中應(yīng)用BIM技術(shù)，除了對工程項目實體進行3D幾何信息描述，也包括工程信息的完整描述，如項目名稱、工程結(jié)構(gòu)類型、施工所用材料、工程實體性能等設(shè)計信息;施工過程中的施工工序、工程進度、成本控制、工程質(zhì)量以及所需人力、機械設(shè)備、物資等信息;工程安全性能、材料耐久性能等信息;工程對象之間的邏輯關(guān)系等。

2 ?BIM技術(shù)在地鐵工程投標(biāo)階段的應(yīng)用

隨著市場化進程的不斷推進，工程競標(biāo)已經(jīng)成為施工企業(yè)爭取工程任務(wù)的主要途徑，地鐵市場競爭尤為激烈。我單位在2019年先后順利中標(biāo)蘇州市軌道交通S1線工程土建施工項目（第二批）04標(biāo)、蘇州市軌道交通6號線工程土建施工項目（第二批）12標(biāo)。在投標(biāo)階段，充分結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用，與技術(shù)標(biāo)編制工作同步開展，利用我單位現(xiàn)有的BIM技術(shù)力量及手段對上述兩個項目地下管線遷改及地表交通疏解進行模擬，提升了方案指導(dǎo)性和可操作性，對提高標(biāo)書質(zhì)量起到了明顯作用。

2.1 項目工程概況

蘇州市軌道交通S1線工程土建施工項目（第二批）04標(biāo)包含兩站兩區(qū)間，其中車站包括祖沖之路站和文化藝術(shù)中心站;蘇州市軌道交通6號線工程土建施工項目（第二批）12標(biāo)包含三站兩區(qū)間，其中三站分別為金尚路、桑田島站和新慶路站。車站多位于既有城市道路交叉路口，周邊交通現(xiàn)狀及地下管線分布復(fù)雜。

2.2 招標(biāo)文件評標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

以蘇州市軌道交通S1線工程的招標(biāo)文件為例，本工程評標(biāo)辦法采用綜合評估法，其中施工組織設(shè)計（技術(shù)標(biāo)）10分（第一階段得分不帶入第二階段評審）、投標(biāo)報價：99分、投標(biāo)報價合理性：1分。第一階段評審商務(wù)技術(shù)標(biāo)，第二階段評審?fù)稑?biāo)報價。

評標(biāo)辦法中施工組織設(shè)計“施工方案與技術(shù)措施”中明確強調(diào)“對BIM信息技術(shù)的具體使用”，占2分。

同時，在“第七章技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求”中對BIM技術(shù)做出以下要求：

①承包商應(yīng)組織BIM專業(yè)技術(shù)人員，在設(shè)計階段BIM成果基礎(chǔ)上，深化和細(xì)化BIM模型，利用BIM技術(shù)完成以下作業(yè)，包括但不限于：施工材料工廠化制作輔助設(shè)計，可視化施工作業(yè)講解與培訓(xùn)，設(shè)備及器材信息化錄入與完善，數(shù)字化竣工移交。②通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，工程所有BIM模型中與建設(shè)相關(guān)的信息及資料均能實現(xiàn)電子化，為運營維護的信息化打下堅實基礎(chǔ)。

2.3 BIM技術(shù)在本工程應(yīng)用的優(yōu)勢

①創(chuàng)建的場景真實，采用無人機傾斜攝影技術(shù)，它是通過坐標(biāo)采集和空間坐標(biāo)三角計算構(gòu)建三維模型，展現(xiàn)施工場地實景，創(chuàng)建施工實體模型。②模型精度高，采用BIM技術(shù)創(chuàng)建需遷改的管線、交通疏解用的圍擋等三維模型，完全按照設(shè)計圖紙1：1精確建模，能夠反應(yīng)其真實空間位置關(guān)系，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題，優(yōu)化設(shè)計方案。③可視化程度高，在Fuzor中將BIM模型與三維實景模型結(jié)合，能夠準(zhǔn)確地反應(yīng)各管線之間及管線、圍擋與既有構(gòu)筑物的位置關(guān)系，等同于將設(shè)計的二維平面圖轉(zhuǎn)換成可視化的三維模型。④結(jié)構(gòu)實體超前定位、方案超前模擬，采用Fuzor軟件模擬管線遷改施工及交通疏解全過程，真實還原施工方案，提前發(fā)現(xiàn)方案問題，指導(dǎo)優(yōu)化施工方案。

2.4 BIM技術(shù)在本工程應(yīng)用要點

2.4.1 無人機航拍

在無人機遙控器端規(guī)劃飛行任務(wù)，采用傾斜攝影進行航拍，測繪面積為500×200m。飛行參數(shù)：飛行高度120m，航向重疊率為70%，旁向重疊率為60%，預(yù)計飛行時間為49分19秒，實際飛行55分鐘，拍攝1063張影像文件。

2.4.2 創(chuàng)建三維實景

創(chuàng)建新的傾斜攝影工程任務(wù)，選擇路徑將具有坐標(biāo)信息的影像文件全部導(dǎo)入Context Capture Master軟件。開起空中三角測量任務(wù)，確定工程任務(wù)所在坐標(biāo)系、自定義角元素、縱橫比、徑向及切向畸變等參數(shù)，提交任務(wù)并開始空中三角測量計算?？罩腥菧y量計算完成后，利用已生成的3D視圖對空間信息數(shù)據(jù)進行檢驗。開始生產(chǎn)項目，確定空間參考系統(tǒng)，在空間框架界面將切塊屬性調(diào)整為自適應(yīng)切塊，調(diào)整任務(wù)邊界框，以滿足計算機調(diào)用最高性能計算工程任務(wù)。定義生產(chǎn)項目的格式及質(zhì)量，提交并開始生產(chǎn)任務(wù)。

2.4.3 建立BIM模型

根據(jù)設(shè)計圖紙和文件，利用Revit軟件創(chuàng)建受施工影響區(qū)域下方的水、電、燃?xì)?、熱力、通信等各類管線三維信息模型、圍擋及施工主體結(jié)構(gòu)模型。

2.4.4 模型整合

將三維實景模型、管線模型、圍擋模型以及地鐵車站結(jié)構(gòu)實體模型導(dǎo)入到Fuzor中，用三維實景的形式精確還原設(shè)計二維平面圖，為后續(xù)的碰撞檢查和施工模擬提供準(zhǔn)確的模型基礎(chǔ)。

2.4.5 碰撞檢查

將已建立的管線BIM模型與三維實景模型相結(jié)合，由于構(gòu)建的三維實景與現(xiàn)場實際完全一致，而車站結(jié)構(gòu)主體所需排遷的管線以及圍擋等完全是按照設(shè)計圖紙建模，因此創(chuàng)建的場景是將模型超前定位于三維實景中，等同于將設(shè)計二維的平面圖變成具有可視效果的三維場景，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)實體的超前定位，可以真實反應(yīng)出各管線之間及管線、圍擋與施工區(qū)域的位置關(guān)系，進行碰撞檢查。

2.4.6 方案審核

由于地鐵車站主體結(jié)構(gòu)設(shè)計單位與管線遷改及交通疏解設(shè)計單位往往一致，而地下管線遷改及交通疏解屬于車站施工非常重要的前期工作，會對后續(xù)施工的工期和成本造成非常大的影響，但是由于設(shè)計單位不一致，所提供圖紙的形式也不一致，因此采用傳統(tǒng)的二維圖的形式主體結(jié)構(gòu)圖紙、管線遷改圖紙和交通疏解圖紙往往不能直觀的進行疊加，這樣就非常容易造成各類圖紙錯誤，而這類圖紙錯誤就算具有非常豐富施工經(jīng)驗的工程師也很難發(fā)現(xiàn)，但是通過BIM技術(shù)就會輕而易舉的發(fā)現(xiàn)此類問題并進行及時的調(diào)整，達到圖紙審核的效果，為后續(xù)的施工方案編制提供基礎(chǔ)。

2.4.7 方案模擬

在Fuzor軟件中，賦予每根管線及結(jié)構(gòu)實體以時間屬性，完全按照施工方案，將工序進行拆分，分期對管線遷改、圍擋位置、交通疏解以及地鐵主體結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)施工的空間和時間邏輯關(guān)系進行模擬，實現(xiàn)施工方案的超前演練和全景再現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)施工方案的不足之處，優(yōu)化方案，并制作成三維效果圖，附于技術(shù)標(biāo)文件中?？梢宰屧u標(biāo)專家更直觀地了解本工程管線遷改和交通疏解方案，從而對投標(biāo)單位的技術(shù)實力、施工經(jīng)驗以及投標(biāo)文件的編制質(zhì)量作出較高評價。

2.5 BIM技術(shù)應(yīng)用的效果

本工程在投標(biāo)階段運用BIM技術(shù)模擬地鐵管線遷改及交通疏解，實現(xiàn)了模型實體超前地位，方案超前模擬，達到了優(yōu)化方案的目的，提升了技術(shù)標(biāo)編制質(zhì)量，提高評標(biāo)成績，使技術(shù)標(biāo)成功入圍，為下一階段評審并中標(biāo)奠定了堅實基礎(chǔ)。

3 ?BIM技術(shù)在城市軌道交通項目投標(biāo)階段的應(yīng)用策略

投標(biāo)階段充分應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅可優(yōu)化投標(biāo)施工方案，同時可拓展到更多方面。通過BIM技術(shù)的推廣，投標(biāo)單位技術(shù)標(biāo)文件的編制將愈加高效、準(zhǔn)確、精細(xì)化，增大評委專家對標(biāo)書的認(rèn)可，從而提高中標(biāo)率。

3.1 BIM技術(shù)應(yīng)用于標(biāo)前調(diào)查

對于城市軌道交通投標(biāo)項目，線路較長，站點較多，周邊建筑物密集多變，影響范圍大，且基本位于市區(qū)較為繁華地段，給現(xiàn)場調(diào)查人員分析周邊情況造成了干擾。導(dǎo)致對施工現(xiàn)場的了解不夠充分，而影響施工方案的合理性。

運用BIM技術(shù)，按照設(shè)計圖紙1：1精確建模，并結(jié)合地圖工具，能夠反應(yīng)其真實空間位置關(guān)系。和傳統(tǒng)的招標(biāo)平面圖相比，能夠更直觀的了解線路的走向、特殊結(jié)構(gòu)物的位置以及周邊現(xiàn)場地勢情況，減少了現(xiàn)場調(diào)查的難度，提高了現(xiàn)場調(diào)查的效率和準(zhǔn)確性。

3.2 BIM技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場平面布置

施工現(xiàn)場合理布置是施工組織設(shè)計（技術(shù)標(biāo)）中的重要評分項，也是體現(xiàn)參投單位現(xiàn)場施工組織能力的重要體現(xiàn)。包括臨時道路、材料加工、材料堆放、機械安裝、攪拌站、臨水、臨電等大小臨工程布置規(guī)劃。在地鐵投標(biāo)項目中，由于車站主體施工需要分期進行，利用BIM技術(shù)，可準(zhǔn)確模擬出施工各階段的動態(tài)變化，合理的調(diào)整各施工階段的現(xiàn)場布置方案，動態(tài)的展現(xiàn)不同的施工區(qū)域在不同的施工階段的現(xiàn)場布置情況。

3.3 BIM技術(shù)應(yīng)用于輔助優(yōu)化施工進度計劃

通過BIM技術(shù)對現(xiàn)場施工情況的模擬，對施工重難點進行分析，結(jié)合招標(biāo)文件對工期的具體要求，提前預(yù)估可能出現(xiàn)工期滯后的節(jié)點。并通過BIM技術(shù)與現(xiàn)場施工的結(jié)合，調(diào)整人力、物力等資源配置，達到優(yōu)化施工進度計劃的目的。

3.4 BIM技術(shù)應(yīng)用于投標(biāo)項目信息記錄

利用BIM技術(shù)，可全方位總結(jié)投標(biāo)過程中出現(xiàn)的問題、施工方案及合理化建議等信息，并通過BIM模型完整記錄這些信息，高效直觀地移交給未來的項目施工管理隊伍，避免重復(fù)進行BIM工作，提高施工效率。

4 ?結(jié)論

通過在蘇州市軌道交通S1線工程、蘇州市軌道交通6號線工程投標(biāo)中應(yīng)用BIM技術(shù)，使得所投項目順利中標(biāo)而深刻體會到BIM技術(shù)在投標(biāo)階段的重要性。同時，在投標(biāo)階段應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅僅局限于優(yōu)化施工方案，還可拓展到更多方面。在標(biāo)前現(xiàn)場調(diào)查、施工現(xiàn)場平面布置、施工進度計劃編制以及標(biāo)準(zhǔn)化等方面應(yīng)用，使得BIM技術(shù)在投標(biāo)階段的運用具有實質(zhì)性進展，也同樣驗證了BIM技術(shù)在投標(biāo)階段的可行性。施工企業(yè)充分運用BIM技術(shù)與投標(biāo)工作相結(jié)合，更能體現(xiàn)一個施工企業(yè)的實力，為提高企業(yè)核心競爭力奠定了良好基礎(chǔ)，提高中標(biāo)率，最終使所投項目順利中標(biāo)。

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