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摘要:市政综合管廊主要是在城市的地下建设一个综合性的隧道空间,用来铺设给排水管道、供电线以及通讯线路等一些公用管线。这种隧道空间的建设能够增加城市空间的利用效率,成为市政管线集约化发展的必然趋势。综合管廊建设在我国的部分城市作为试点工程,但是受到众多因素的影响,这种试点工程还没有得到普及,由于城市线路以及建筑技术等方面的阻力,综合管廊建设的推行受到较大的阻力。而BIM技术的引进为综合管廊建设提供了较大的可能。本文就这种新型技术在市政管廊设计中的应用进行分析。
关键词:BIM;市政;综合管廊;设计
1研究现状
国外管廊建设较早,发展相对来说较为成熟。BIM概念虽起源于美国,但是这项技术最早出现在北欧的一些国家,国外BIM的应用研究也相对来说比较深入,应用的领域也很广。RichardMoh对BIM技术在管廊建设的全流程中都有研究,从管廊设计、建模、施工到后期的运营维护。通过应用BIM,将管廊建设中的相关信息进行集成,提升管理水平,使管廊的可靠性和实用性增强。GopalaRajuDoraiswamy和Rakesh借助BIM技术对市政给水管道在地下综合管廊中的铺设进行了研究,评估施工吊装流程的可靠性。并且通过应用BIM技术收集工程数据,为管线运营提供数据支持。通过在实际工程的应用来看,BIM模型不仅能够指导施工过程,而且能够实现工程量的准确计量,形成设计标准,减少图纸的差错或疏漏。GuduruPenusila和HarshaVardhaReddy以达拉斯和德克萨斯两个城市的在建管廊项目为案例进行了BIM技术的应用研究。从传统的二维图纸出发,通过建立BIM施工模型,协助业主和承包商对管廊建设项目进行管理。通过实践发现,借助BIM技术能够帮助制定更易于管理的施工方案,减少了施工返工。IvanaAINOVI和RolandBILLEN研究了BIM技术在地下综合管廊建设过程中的管理模式。指出要想实现地下综合管廊建设的精益化管理,必须对工程进行BIM建模,借助BIM技术提高各专业人士(工程师、土地测量师、设计师等)之间的沟通,加强施工信息的共享。并在最后指出,阻碍BIM技术地下综合管廊建设过程中使用的根本原因是各方的参与度不够,技术水平不同。T.Park和T.Kang借助BIM技术对地下综合管廊的建设的可行性进行了研究,并结合使用了GIS技术,确定合适的管廊路线。还借助BIM技术预估项目的生命周期成本,包括建设成本、运营和维护成本等。最后通过使用BIM技术和GIS技术,建立一个可行性研究系统,为以后项目的建设提供数据支持。
2BIM在市政综合管廊设计中的应用分析
(1)BIM应用优势分析
在市政综合管廊设计中,采用传统的施工设计方式主要是在管线没有进行施工前将设计图纸进行汇集,送到管线综合专业,然后由各个管线综合专业对管线实施总体规划,之后才能够进入正式的施工阶段。如果后期施工过程中遇到两种管线出现冲突,就需要变更施工设计,还需要对工程进行返工处理。而与此种施工技术不同,BIM技术可以在工程施工之前对整个工程进行施工预测,通过预施工的方式检测地下管线铺设中可能出现的碰撞,从而进行施工设计,这样就能够在实际施工过程中避免由于管线的碰撞而出现返工问题,进一步减少施工的变更。在市政管廊设计中融入BIM技术,通过模拟施工的方式能够校正施工设计中存在的问题。在二维管线综合设计中,由于这些问题不会与设计相冲突,经常会被施工人员所忽略,但是到实际施工遇到阻碍时再去解决问题已经是无力回天。因此,BIM技术的应用针对这种现象提出了良好的预估。BIM技术的应用不再局限于2D的设计,其设计成果不仅能够表现整个工程的现状,而且还能够将局部断面以及道路出现交叉的情况直观的反映出来,在呈现二维设计所应达到的成果的同时也具备了二维设计中难以实现的内容。
(2)施工模型建立以及具体施工环节
市政综合管廊设计中,主要使用墙梁板柱工具搭建建筑结构,局部使用复杂壳体,但是需要将材质和图层进行很好的划分。进行管道建模时,可以使用软件自带的水暖电插件,对于不同种类的线路应该设计不同颜色的插件,在布置过程中对管道的直径以及相关的高度信息进行设置,标注好管道的标高以及直径与倾斜角度,根据设计情况,软件就会自动添加相应的异径管。
但模型建成之后,三维设计软件可以使用剖面图工具在模型的任意位置进行剖切,就能够生成相应的剖面图,这些自动生成的剖面图能够联动模型,但出现需要修改的地方时软件就会同步进行修改。但是在特殊情况下,三维软件无法实现自动剖切,需要手动进行绘制,但两个管道的接入口呈现170°角时,可以参考自动生成的剖面图进行手动绘制,生成不同剖面的三维视角。以一个转角为基础。
这种铺设方式不仅方便查看管道的相关信息,还能够对管道使用中的数据进行检测,避免了管道交叉带来的运行不畅等众多因素,为市政地下管道的管理提供了便捷性。
结语
通过文中对于BIM技术的可靠性分析以及在实际工程项目的实践,可以得出以下结论:(1)BIM技术应用于三维场地布置,可将施工场地布置的实际情况模拟出来。并且,在完成所有的场地布置建模之后,可以将现场布置所用到的材料统计出来,为措施项目计价提供依据。(2)借助BIM技术可以演示综合管廊复杂的基坑支护,方便工程交底,保证施工的正常进行。(3)BIM软件可以解决管廊工程钢筋算量工作,并且拥有多种不同的钢筋统计算量模式,而且可以复核钢筋尺寸,保证钢筋下料尺寸准确,方便现场安装。(4)利用BIM技术的碰撞检测功能不仅可以合理布置管线,还可以对支架、支墩等部件的位置进行调整,以便管线的现场安装。(5)利用BIM技术可以模拟管廊管线吊装,找出吊装过程中的碰撞点,完善吊装方案。
参考文献:
[1]谢非.建造信息化城市生命线――横琴市政综合管廊BIM技术应用[J].安装,2015,(11):25-26,59.
[2]白海龙.城市综合管廊发展趋势研究[J].中国市政工程,2015,(6):78-81.