浅谈BIM技术在市政综合管廊施工阶段的应用

浅谈BIM技术在市政综合管廊施工阶段的应用

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摘要:随着新技术的发展,建筑行业也迎来了一场技术变革,数字化和BIM技术已经成为保证工程质量、提高工程效率的重要技术手段。目前BIM技术在房地产建筑工程应用广范,但是在市政工程应用较少,特别在市政地下综合管廊中应用更少。

关键词:BIM;地下综合管廊;施工阶段

引言

目前国内BIM发展变得火热,慢慢被大众所接受,在国内各大项目掀起了BIM狂潮,并且出现最新的技术都与BIM技术相关。公路地下综合管廊BIM项目应用,为了在施工过程中优化资源配置、合理安排施工组织、提高工程效率,同时促进BIM技术在市政综合管廊的应用。

1、概述

城市综合管廊,又称“共同沟”,是汇集各类市政综合管网的一个城市地下隧道空间,其结构主体一般由多个标准段、分支口、吊装口、过河段、逃生口等主体连接组成。管廊内铺设管线众多,尤其在分支口往往存在多类管线横穿、交错的情况。综合管廊作为保障城市运行的重要基础设施与“生命线”,一般穿行于城市主干交通要道,因而既有的市政管线、施工期间的交通组织方案对于管廊施工影响很大。BIM技术对于工程从业人员而言早已不再陌生,其作为一种重要的信息化管理手段,在综合管廊建设过程中的应用可大幅度提高施工精细化管理效益,可针对施工过程中的不同问题进行参数化分析,同时可对交通组织方案、管线搬迁施工、管廊建设施工进行可视化模拟。无论在管理层面,还是在技术层面,BIM都可以发挥很大的价值。

2、BIM辅助交通组织优化

交通组织方案编制的难点很多,既要满足不影响交通,又不能耽误施工工期;既要做好交通疏导,又要最大限度地降低占绿、掘路周期;既满足建设单位要求,又能通过交管部门审批。如何打造一套造价最低、经济可行的分段封路交通临时方案,本节将对BIM技术在交通组织方案中的应用形式、流程与成果效益做详细论证.首先,借助无人机倾斜摄影技术搭建一套现状场地环境BIM+GIS模型,并对整体块状环境模型进行单体化拆分与地表模型细化:包括地面建筑物、构筑物、标识标牌、道路标志标线、附属设施、障碍物等,通过单体拆分,形成一套现状交通环境模型。其次,在现状交通环境模型与交通组织方案的基础上,形成施工期间交通组织方案模型。加入了包括临时标志标牌、围挡、交通便道、临时设施等,并将施工期间的占路、占绿、道口封闭、路口翻交等情况以模型形式反映。模型搭建完成后,通过第一人称视角进入,可对整体方案进行实景漫游。通过实景漫游,交管部门和施工管理人员能更容易发现方案和二维图纸中不易察觉的不规范、不合理问题。交通组织方案模型还可用于分析车辆转弯角半径、施工车辆行车路线、社会车辆路线、公交车辆改道路线等参数化技术信息。

3、BIM技术辅助优化管线搬迁施工

管线搬迁是综合管廊实施前的重要准备工作,与管廊主体结构存在诸多交错界面,管线搬迁现场涉及到的问题远比预想来得复杂:临时搬迁位置的合理选址,管线管井实际搬迁量,不必废除或可原井利用的管线,本节将对BIM技术在管线搬迁施工方案中的应用形式、流程与成果效益进行简要阐述。在BIM+GIS场地综合环境模型的基础上,管线搬迁施工方案模型包括了现状市政管线模型和管线搬迁方案模型。通过对比原规划、搬迁后的市政管线模型,分析导出搬迁工程量、废除管段长度、废除管井数量、临时管段长度、临时管井数量等,筛查并优化管线搬迁方案,最终导出各专业独立的管线搬迁模型,辅助现场工作界面划分。BIM技术还可以为过路管穿廊施工提供辅助。过路管、预埋管在管廊主体结构中以模型形式体现,通过对管廊主体结构模型、市政管线模型的检查,提前检查发现未预留、未开洞或洞口位置偏差的结构问题,做到早发现、早变更,避免二次施工。BIM技术对多种管线搬迁方案模型比选,并可对管线搬迁施工方案进行模拟。通过搬迁工程量统计、施工期间的实施指导、施工后期的回搬指导,构成一套完整的管线搬迁BIM应用体系。

4、BIM技术辅助管廊主体施工

在案例项目中,业主单位聘请了专业的BIM咨询顾问单位对项目全生命周期BIM技术应用进行管理和规范。BIM咨询顾问单位协同业主单位,对整体项目BIM技术应用框架、应用范畴、技术推广模式、参建单位成果交付依据、交付标准、BIM应用项都做了具体而严密的要求与规定,并对项目不同阶段的交付成果做了相应的区别化要求。如设计阶段模型构件需要预留施工信息输入端口,设计、施工甚至环境GIS模型需保证模型基点统一,BIM模型按专业命名与拆分等,这些要求作为保证BIM模型沿用的重要前置条件。施工阶段,设计模型被拆分、深化为多个模块:包括施工场地布置模型、桩基围护结构模型、管廊主体结构模型、入廊管线模型、管廊自用管线模型等,这些模型,汇同市政管线模型、交通组织模型、BIM现状环境模型等模型一起,共同形成一套完整的、精细化的、多专业、多维度综合管廊施工深化模型。

5、3D扫描分析

运用三维扫描技术完成地面扫描,并创建BIM模型,凭借着其高效率、高精度、高分辨率、点云密度高等特点,通过与BIM技术辅助项目征地准确范围分析。通过三维扫描件模型准确,借助地图清晰地面航拍图,准确画出本项目红线图对项目拆迁影响范围,

6、5D项目管理平台

6.1信息集成与二维码应用

基于“BIM5D项目管理平台”实现管廊各深化设计模型在平台中的精确集成,并可快速查看管廊各构件属性、施工等信息,生成相应二维码,贴在现场构件表面,便于项目人员快速了解现场施工信息和保存现场资料。

6.2物资提取与材料管理

项目根据施工现场需求按流水段、构件等方式快速提取工程量,并输出施工常用物资需用计划表,为物资采购、限额领料提供准确数据支撑,辅助工程造价管理与现场施工。

6.3进度动态管控

在本项目的施工过程中,基于管理平台对项目的进度计划与实际项目进展进行实时比较,辅助判断项目是否符合预期并作相应调整。通过这种直观的表现方式,项目管理人员可及时找出进度偏差,查找原因并作出相应进度调整,很好地实现了项目的进度有效控制。

7、BIM技术应用推广

BIM技术在市政地下综合管廊施工阶段的成功应用,直接减少图纸错误、物理碰撞、现场返工等问题进行统计计算,并根据BIM模型的碰撞模拟报告和1:1仿真运营发现的问题,项目重新制定方案,优化结构、管线的尺寸和位置;通过BIM技术进行三维技术交底减少工程返工等技术手段,节省大量人力物力投入,提高了施工效率,节约了施工成本。现在工程项目对BIM技术要求起来越普遍,对市政施工过程中BIM综合应用越来越规范,有助于提高施工效率,提前解决施工存在的问题,该技术已经在市政项目中成功应用,具有良好的应用前景。

结语

本技术成功地解决了BIM技术在市政综合管廊应用中的难题,总结出一套BIM技术应用的标准,提高了BIM技术应用的深度,提高了施工单位的施工效率,更进一步地保证了施工质量及效益。

参考文献

[1]《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838-2015).中华人民共和国住房和城乡建设部:中国计划出版社,2015.

[2]《综合管廊工程BIM应用》(18GL102).中华人民共和国住房和城乡建设部:中国计划出版社.

[3]《BIM建筑电气常用构件参数》(16DX012-1).中华人民共和国住房和城乡建设部:中国计划出版社,2016.

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