首页 >> 行业采风 >> BIM技术在长沙地铁5号线工程施工中的应用

BIM技术在长沙地铁5号线工程施工中的应用

    随着我国城镇化进程的加速推进,越来越多的城市开始修建地铁。然而,地铁施工条件复杂,各专业间的交叉作业多,传统的基于二维图纸的管理方式已经难以满足地铁工程的项目管理。因此,引入BIM技术,辅助地铁工程施工项目管理十分有必要。一方面,BIM技术的强大数据存储、分析、处理能力为地铁项目的施工提供了强有力的支撑;另一方面,BIM技术为项目的各参建方提供了一个统一、高效的协同工作与交流平台。

    BIM技术在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面可发挥重要作用,越来越多的设计单位、施工单位和业主等开始在各类工程项目管理中应用BIM技术。BIM技术在地铁类项目的应用起步虽然较晚,但应用价值日益凸显。

    以下以长沙地铁5号线项目为例,介绍BIM技术在地铁项目施工过程中的实际应用情况。

    长沙地铁5号线工程概况

    长沙市地铁5号线是长沙市轨道交通“米”字型骨干网络的南北向主干线,北起星马安沙镇,途径万家丽路、环保大道,接入暮云组团,线路全长35.7 km,共设车站26座、1段1场、主变电站2座,控制中心利用2号线杜花路控制中心(与1、2、3、4号线共享)。轨道交通5号线在洪山路与3号线、在晚报大道与7号线、在万家丽广场站与2号线、在人民东路与6号线、在劳动东路与4号线、在木莲冲路与9号线、在湘府东路与8号线、在韶山南路与7号线、在中信新城站与1号线共形成9处换乘,此外在中信新城站与长株潭城际铁路换乘。

    鲁班软件负责BIM技术在长沙地铁5号线工程中木莲冲站与劳动东路站2个地下车站工程中的实施应用,工程项目总承包方为中铁航空港集团第二工程有限公司。

18020201

车站土建结构BIM模型

    工程施工前期应用

    模型创建 依据项目建模标准、交互规范和应用要求分别采用鲁班土建、鲁班钢筋完成土建、钢筋专业模型建模工作,在将二维图纸转换为三维可视化模型的同时,也保证了模型整合、信息传递的流畅性。

    图纸问题发现 通过BIM模型的建立,发现图纸在设计阶段存在部分问题,对于相应的问题在现场施工前予以解决,可以很好的为项目节约人力、物力、财力。目前该项目部已核实图纸问题共计68个。

    工程碰撞检查 工程碰撞一直是施工难以全部杜绝的重点,最直接的影响就是材料浪费、成本增加及工期延误,若前期能够发现全部的碰撞点,则对工程产生极大的价值,可以保证施工顺利实施,杜绝碰撞,若碰撞地方无法返工,则可提前与设计进行沟通,避免工期延误。鲁班工程顾问在该项目部工程部的全力配合协助下,通过鲁班BIM的碰撞检查对工程主体与钢柱之间完成一次碰撞分析,共发现并确认了33个碰撞点。

18020202

车站结构钢筋BIM模型

    工程施工过程应用

    工程成本管理 将木莲冲站以及劳动东路站清单综合单价录入BIM系统中。将造价信息与模型相关联,便于成本管理部门快速统计项目各阶段直接工程费用。另外,通过MC可直观快速地将本项目计划成本与实际成本进行对比,发现成本上存在的问题,调整策略,及时纠偏。

    施工场布及漫游 根据施工场地以及周边道路情况,该项目模拟了整个施工场地布置,以便合理安排施工区域、材料堆场、施工车辆进出门位置等。通过综合场布BIM模型,对施工场地进行科学的三维立体规划,包括施工区、结构加工区、材料仓库现场材料堆放场地、现场道路等的布置,可直观地反映施工现场情况,减少施工用地、保证现场运输道路畅通、方便施工人员的管理,有效避免二次搬运及事故的发生。

    高大支模查找 高大支模部位的支模支撑施工,是施工的重点及难点,对保证施工质量,确保施工安全至关重要。结合高支模区域筛选条件,对木莲冲地铁站进行筛选,通过BIM平台输入筛选条件,在自动查找生成的区域中再次复核,为专项施工方案的编制与需要专家论证的高支模区域提供依据。据不完全统计,在木莲冲地铁站-1、-2、-3层共筛选出81处高大支模。

    施工模拟建造 通过BIM技术完成三维建造模拟用于指导施工,在真实施工之前优化出最佳的施工方案,尽最大可能实现“零碰撞、零冲突、零返工”,从而大大降低返工成本,减少资源浪费、作业冲突及施工安全问题。

    根据开挖施工方案,利用BIM模拟土方开挖,可预先了解方案的可实施性,利于多方案比选,确定最终的开挖方案。也利于与班组进行三维交底开挖方案,提高工作效率。

    据支撑拆除施工方案,利用BIM模拟劳动东路支撑拆除全过程,可预先了解方案的可实施性,有利于多方案比选,确定最终的支撑拆除方案,也有利于与班组进行三维交底支撑方案,提高施工现场安全管理。

    工程进度管理 据现场所提供计划进度安排,通过与BIM模型进行管理,对现场施工进度进行形象模拟,过程中与实际进度进行结合,通过模型对实际进度与计划进度进行直观对比。通过这种施工模拟可以很好地控制生产周期,提前准备好人材机,能有效地减少工期及材料,人力等浪费。

    工程资料管理 基于BIM技术的业主方档案资料协同管理平台,可将施工过程、项目竣工和运维阶段需要的资料档案(包括验收单、合格证、检验报告、工作清单、设计变更单等)等列入BIM模型中,实现高效管理与协同。2017年5月已上传资料175份。

    BV应用及管理 采用移动终端(智能手机、平板电脑)采集现场数据,建立现场质量缺陷、安全风险、文明施工等数据资料,与BIM模型即时关联,方便施工中、竣工后的质量缺陷等数据的统计管理。经过严格筛选及确认被授权的管理人员通过BIM浏览器实时得到通知并查看。在安全、质量会议或者每周例会上统一讲解、统一解决,大大提高了工作效率,为班组进行绩效评估提供了重要的依据。

    有效实现全员参与安全质量管理:多方参与单位的相关人员,如业主方监察人员、监理人员、施工单位施工员、安全员等;缺陷问题的可视化;现场缺陷通过拍照来记录,一目了然;缺陷直接定位于BIM模型上;让管理者在办公室即可随时掌握现场的质量缺陷安全风险因素;有效的协同共享,提高各方的沟通效率;实施周期短,便于维护。2017年5月已上传相关照片50份。

18020203

BIM建模检查结构碰撞点

    工程应用效益

    通过应用BIM技术,为中国中铁航空港长沙轨道交通5号线项目带来了实实在在的效益,主要体现在4个方面:1)成本管理。通过工程量计算、两算对比、施工段提取工程量以及利用5D模型进行成本管理。创造直接及间接效益共计30万元。2)虚拟建造。通过图纸问题核对、碰撞检查、施工场布模拟及钢支撑拆除模拟等创造直接及间接效益共计40万元,节约工期25天。3)综合管理。通过资料管理、BV应用管理以及钢筋现场管控等创造直接及间接效益20万元。减少各方沟通时间20天。4)社会效益。自BIM技术实施以来,得到了业主、设计及监理的一致好评,树立了企业及项目科学管理、技术先进的品牌形象。

    通讯员 朱伟 琚艳芳

    注:本文刊载于《市政技术》2018年第2期,第4、5页。