BIM技术在城市轨道交通车站施工中的解述

BIM技术在城市轨道交通车站施工中的解述

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摘要:2008年起,BIM技水在我国建筑业迅速崛起,并在施工中起到至关重要的作用,但针对城市地铁车站土建工程的BIM运用技术目前还没有系统的研究。基于此,本文就从BIM技术在城市轨道交通车站施工中的运用展开分析,

关键词:BIM技术;城市轨道交通;车站施工;运用

1、BIM技术的优势

1.1协调性

工程项目的建设实施涉及面广,参与方众多,各方彼此的协调性至关重要。信息协调一致,高效传导,避免信息丢失以及冲突现象。BIM不仅能实现地上、地下建构筑与环境的协调,还能够实现地下建构筑自身及内部环境的协调。BIM改变了传统的沟通方式,实现了共享的数据中心,有利于协同效率的提高。

1.2模拟性

BIM可以实现照明、节能、紧急疏散等情况的模拟设计,实现低污染、省能源的目的。而且,它还可以进行4D、5D的模拟,有效控制工程造价,项目实施过程精细化管理。

2、BIM技术在城市轨道交通车站施工中的运用

2.1三维技术交底,复杂节点出图

2.1.1结构复杂节点交底城市地铁车站土建施工图纸绝大多数情况下比较粗糙,尤其是异形车站梁与降板等构件相交处复杂节点的图纸,对现场施工指导意义不强。因此,利用BIM三维技术交底可直观显示复杂节点详细尺寸,对节点出具的平、剖面图纸及三维坐标高程图直接用于技术交底,提高了交底效率。

2.1.2建筑预埋管件交底地铁车站预埋管件施工图纸只有平面位置,无三维坐标,测量人员需要根据CAD图纸反复计算所有预埋件坐标,不仅工作量大,而且精度不高,现场施工易出现偏差,甚至有遗漏预埋件的情况。根据预埋件BIM三维模型,系统性出具预埋件图纸,提供预埋件坐标、高程等信息,在避免遗漏缺项的同时提高放样速率,保证工程质量。

2.2工序视频演示,施工方案优化

2.2.1工艺视频演示传统纸质工艺流程及指导书内容繁杂,现场操作人员难理解。而运用BIM技术制作的工艺视频动画,拥有重现施工工艺流程、操作要点清晰及质量安全要求全面等特点,可使现场施工人员快速理解工艺操作要求。

2.2.2施工方案优化根据现场实际地质情况和施工条件,建立三维模型,结合不同分项工程处于不同腌工期的时空效应,对原施工方案进行动画模拟,综合表现不同工艺间不同工序搭接顺序,优化各工序平行或流水作业施工模式,最终确定最佳施工方案。

2.2.3深化总平面布置城市地铁车站施工多为封闭施工,场地狭小、综合管线繁杂,导致现场施工分多次进行;临时设施分多次建设,从而使临时设施总体布设难度增大。使用BIM技术可有效模拟临时设施布设,高效利用地铁车站有限空间,使现场达到“围而不乱,围后不堵”的目的。

2.2.4高效疏导城市交通地铁车站一般处于城市繁华路段,交通流量大、人员密集,交通疏解期数多、车辆疏解困难。通过叉寸车站临建设施进行建模,优化临建设施布置,合理选择交通疏解期数;并根据车站围护、主体、附属等结构施工需求不同,选择合理的交通疏解期数及具体疏解方案,同时利用用Navisworks进行交通疏解模拟,达到高效疏导城市交通的目的,避免不必要的拆迂工作,节约项目成本。

2.3横型碰撞检查,减少图纸返工

2.4.1周转材料精确管控地铁车站主要周转材为模板与脚手架,按照分仓分层原则对主体结构模板及支撑体系建立三维模型,在BIM5D软件中根据施工进度计划,模拟模板脚手架施工过程,出具模板与脚手架总需求量、月需求量、周需求量及月周转量和周周转量,大大提高周转材料的周转利用率,可实现精确管控,降低工程施工成本。

2.4.2主材有效管控由于地铁车站土建工程结构受力的特殊性,目前市面上的软件无法高精度计算钢筋工程量,但是在广联达GGJ软件中根据主体结构分仓分层原则,对上翻梁、底板及侧墙的部分钢筋进行分解,可使软件计算的钢筋工程量与实际用量误差控制在9%以内。除去钢筋损耗率,根据软件计算的钢筋量、混凝土量结合施工进度计划,出具钢筋混凝土周计划、月计划等需求报表,可用于项目商务部门钢材和混凝土限额领料,实现成本有效管控。

2.54D虚拟施工,进度协同管控

地铁车站土建施工中,限制车站工期的关键路线往往在于基坑土石方开挖,合理安排土石方开挖顺序和工期,避开雨季施工,是工程如期完工的关键。通过对基坑土石方开挖工艺进行模拟,并结合施工进度计划,直观模拟土方开挖过程中将遇到的问题,制定出关键路线;同时根据实际完成进度情况调整关键路线并制定补救措施,使主要管理人员随时了解现场施工进度情况与计划进度的差距,采取措施补救工期,保证施工如期履约,达到施工进度协同管控的效果。

2.65D协同运用,质量与安全时刻掌控

2.6.1质量管控

根据施工各分部分项工程完成情况和质量检验情况,在系统模型中实时更新数据。在系统中通过点击建筑图元,即可获得该建筑图元对应质量检验批的质量检查详情,便于各分部分项工程施工质量情况的查找,同时也为后期竣工档案资料归档提供帮助。

2.6.2安全管控

现场安全员发现安全隐患时,利用BIM5D协同手机端及平台,可立即拍照添加说明上传至协同平台模型中相应位置,根据安全隐患等级及影响范围,分别用红、橙、黄、绿4种颜色在模型中显示,使所有人员第一时间了解安全隐患风险,从而消除隐患,避免安全问题发生;在隐患消除后,再次上传照片,使管理人员知晓实际情况,提高淘通效率。模型会随施工进度实时显示机械、设备等资源状态,实现现场施工与安全设施布设之间的无缝对接,在模型中布设安全防护措施,有效避免安全事故的发生。通过对模型进行多次验证考察,提前识别危险源,对建筑“四口五临边”提前采购安全警示标志标牌,做到及时管控现场安全。

2.7BIM+二维码技术

2.7.1利用BIM技术出具技术质量、施工安全交底的二维码图片,并制作成卡片发放至项目管理人员、劳务班组,并粘贴在施工现场茶水亭和对应的构件部位,覆盖Wifi无线网络技术,可随时查看技术交底,有利于提高施工质量,保证现场安全。

2.7.2将地铁车站主体结构已完工构件的施工信息录人BIM5D协同平台中,出具二维码图片,粘贴在工地对应部位,查找信息时只需扫描即可得知构件施工信息。

2.7.3二维码技木改进了传统工程现场管理,将具体数据明确化、责任人关联化,使工程管理人员在施工现场监督检查过程中,可及时发现问题并找到相关责任人,提高了管理工作效率,方便业主管控。

2.8BIM三维测量+自动机器人

BIM技术+测量机器人的运用是传统施工放线效率的3-4倍。对于地铁车站基坑项目,测量控制点一般在基坑上部,测量通视效果差,传统方法每次测量时为保证安全需反复架设转点,耗时长、安全风险大,而采用“测量机器人”时测量人员只需移动棱镜即可完成全程测量,大大提高了放样效率。

结束语

BIM技术在城市轨道交通车站施工领域的运用包括:①BIM技术常规运用点,如碰撞检查、技术交底等;②4D进度及5D质量安全协同管控;③脚手架、模板等周转材料的精确管控和主材的计划性有效管理;④交通疏解模拟、临建设施优化等方案深化设计;⑤测量机器人和二维码的推广运用。因此利用BIM技术可为地铁车站的质量、安全、成本及进度四大方面提供技术力量,特别是在深化施工方案方面具有极大的推广运用价值

参考文献:

[1]徐萍飞.基于BIM的桥梁信息集成管理系统研究[J].施工枝术,2016.

[2]周少东.基于B1M的地铁施工过程集成管理[J].土木工程与管理学报,2016.

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