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摘要:随着科学技术的发展,我国的BIM技术的得到了广泛的应用,在城市轨道交通工程施工过程中,BIM技术也得到了有效的应用,保证了城市轨道交通工程施工的顺利进行。BIM技术通过建立三维数字模型对工程进行模拟,能够为工程提供更多的决策支持。文章将从BIM技术在城市轨道交通工程中的应用方面进行分析,为城市轨道交通工程精细化管理提出相应的措施。
关键词:BIM技术;城市轨道交通;工程施工;应用
引言
客观来说,轨道交通工程属于复杂性较强的施工工程。各个施工流程之间呈现出的关联性较强,一旦某个施工环节出现安全隐患问题,势必会对后续的施工造成严重的影响。为此,施工单位应该对施工管理工作予以高度重视,结合工程实际施工情况,采取一系列的施工措施强化施工现场的监督与管控力度,对涉及到的全部施工流程进行精细化管理,并将管理工作全面贯彻并落实到实处。而BIM技术的全面应用则可以有效达成上述几点,具有一定的应用价值。
1BIM技术简介
BIM(BuildingInformationModeling),即建筑信息模型,是在计算机辅助设计(CAD)等技术基础上发展起来的多维建筑模型信息集成管理技术,是传统的二维设计建造方式向三维数字化设计建造方式转变的革命性技术。简单说,建筑信息模型也就是数码化的建筑三维几何模型,建筑工程项目的各种相关信息都被集成在这个模型中。早在1975年,美国人ChuckEastman就提出BIM原始概念,但直到2002年,才由美国欧特克公司(Autodesk)开发出相关BIM实作方法,BIM的理念也进一步拓展,之后BIM理论与技术在建筑业内被广泛讨论和推崇。我国的BIM技术起步较晚,近两年在政府及相关行业、企业的积极努力和主动参与下,BIM技术在建筑领域得到了一定的学习、推广和应用。BIM技术可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等五大优点,大大提高了建筑工程的集成化程度。
2BIM技术在建筑行业的发展现状
近年来,随着社会科学技术的不断发展,BIM技术软件系统的应用实现了建筑行业信息的智能化发展,不仅拥有计算机的基本功能,而且将该种技术应用到更多的领域中,推动了建筑工程项目的快速发展,为建筑工程的发展提供了更多的服务。
3BIM在轨道交通工程精细化管理中的应用
3.1施工组织设计阶段的具体应用
在施工组织设计阶段,施工人员可以结合施工场地的实际情况,并利用3D技术复核验证车站周边环境与周边控制线等方面的位置关系,构建施工建筑模型,以达到增强施工效果的目的。一般来说,BIM技术在施工组织设计阶段的主要应用集中体现在以下两个方面:一方面,实行场地仿真模拟。利用场地仿真模拟系统可以有效地构建施工环境与施工组织方案相互协调的施工模型,增强对车站经济利益条件与周边环境的掌控力度,避免在外挂接口等车站方案设计中出现改线、放站等重大设计漏洞。另一方面,提高协作效率。以往的设计都是由不同专业的设计人员通过图纸互提资料等工作方式予以完成。如此一来,使得同一构件被不同设计人员反复标注,多次计算,容易出现设计隐患问题。而通过BIM技术应用可以有效实现同一办公平台对同一模型进行合理改善(必须在权限部分当中),并在模型中充分体现,便于施工人员决策,以达到对整个工程的质量技术目标。
3.2方案优化及可视化技术交底
利用BIM三维模型进行仿真模拟,能够对设计方案中存在的一些不足,对各方案进行模拟,做出对比,甄选出最优方案,实现施工方案的优化,而且三维立体模拟还可以制作VR演示文件,对施工人员进行模拟培训,可以降低施工的难度,保证工程施工的质量和安全。例如:对钢筋、钢绞线定尺定轧采购。针对城市轨道结构工程钢材用量大、规格尺寸多样的特点,在钢筋制作过程中因原材料规格原因产生大量下脚料而造成钢筋浪费是施工过程中成本管控的重要方面。通过采用BIM技术分析,能够快速获得多定尺情况下钢材预计用量,并从中选择最节约定尺规格,进而实行“定尺定轧”采购,为钢材采购提供决策依据,同时也为节约成本找到切入口。
3.3材料过程控制
工程项目材料的精细化管理主要体现在采购、使用和考核三个方面,利用BIM模型可以快速、准确选择并获取拟查询构件或构建组各项数据,随时为材料采购计划制定、限额领料、节超分析提供准确的数据支持,材料采购人员可逐项对比,根据现场所需合理采购,从而避免出现停工待料、余料过剩等现场,同时利用信息化物料管理平台与BIM模型联结,实施物料远程监控,提高现场物料管控水平,从而从材料流转使用的全过程确保材料管控的“精确、精准、精细”,进而达到降本增效的管控目标。
3.4设备管理
结合设备数据采集、利用专业管理平台对施工过程中的重大设备(如盾构机等、双轮铣、模板台车)进行实时监测和集中管理,及时了解设备数量及状态,保障重大施工设备的使用安全,提升设备利用率和工程质量及施工效率。
3.5成本与进度控制
在合理运用3D模型的基础上,增加项目施工进度、成本控制等,可形成多维技术,从而进行直观的5D施工管理。将施工模型和工程进度联接,能够从任意施工节点或时间节点将BIM模型进行分解,直接框图出量(价),保证了数据的准确性,避免重复工作,提高工作效率。从而快速分析进度偏差(SV)和费用偏差(CV),进而帮助项目决策者快速找出偏差原因并制定有效的纠偏措施,实现对工程进度和成本偏差进行动态管控。随着装配式建筑的逐渐推广,可根据BIM模型准确获得预制构件模板,尤其是异型模板的几何尺寸,为模板加工进行交底,通过模型进行预加工,可优化下料计划,降低施工损耗;利用BIM的模拟拼装功能,可以代替传统施工方法中工厂预拼装实现校验各构件间配合误差的目的,同时也节约了工厂预拼装所需的人力和费用。
3.6安全管理
BIM技术在城市交通工程安全管理中的应用主要体现在两方面。一方面是安全交底。利用施工BIM模型的可视化,可以进行危险源识别和安全检查,将现场实际情况以动画的形式展示给施工作业人员,避免了传统安全交底的枯燥,使施工作业人员更直观准确的了解现场,将安全交底落到实处;另一方面是安全监测。例如:某工程基坑施工中应用了BIM技术,首先是使用自动化监测仪器进行基坑沉降观测,将感应元件监测的基坑位移数据自动汇总到基于BIM开发的安全监测软件上,再将数据与现场实际测量的数据进行对比分析,就可以形成动态的监测管理,确保基坑在土方回填之前的安全稳定性。
3.7竣工验交及结算
工程竣工后,利用航拍、三维激光扫描等BIM技术实现竣工模型的完善、审核、归档,将涉及项目的所有甲、乙供设备、材料的3D模型进行分类整理,形成模型库并归档。利用BIM平台的数据管理功能,将所有竣工资料与BIM模型关联管理,确保竣工资料与实际情况相吻合,可提供报表输出、竣工结算费用审核、资产移交清单打印等功能,为竣工验交及结算的合规性和准确性提供基础数据与技术保障。
结语
总体来看,BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的应用层次并没有达到深化程度,然而却已经涵盖项目工程的各个设计、施工与管理方面,并从应用效果上给轨道交通工程的建设与发展创造了较大价值,由此可以看出BIM技术的应用重要性。虽然从一定程度上来说,国内的BIM技术尚处于初步应用阶段,各项技术内容有待完善,但是本人相信通过相关人员的不断探索和完善,BIM技术势必会得到全面发展,以工艺优化提质量、技术创新降成本为切入点,通过精细化管理实现为城市轨道交通工程项目创誉创效,为项目管理增值。