浅谈综合管廊在城市建设中发挥的作用及BIM技术的应用

浅谈综合管廊在城市建设中发挥的作用及BIM技术的应用

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一、综合管廊的由来及功能

国外地下综合管廊建设发展已经有100多年的历史,技术相对成熟,为城市建设发展做出了贡献。早在1833年法国巴黎就建设了世界上第一条地下综合管廊,当时纳入地下管廊的管线有供水管、排水管、煤气管等。地下综合管廊的发展不仅为巴黎地下管线管理带来诸多便利,提高了工作效率,并且实现了轻量化管理,1200万人口的大城市,仅有约1300人用于管网系统的维护与日常管理。

综合管廊是建于城市地下用于敷设市政公用管线的市政公用设施。通过在地下建造一条隧道,将多种市政管线(包括给排水、电力电缆、供热、供气、通信光缆、垃圾真空管等)敷设其中,设有接线口、通风口、检查口、投料口、管线控制中心等多个模块,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。按照使用功能可以将地下综合管廊分为四类:干线综合管廊、支线综合管廊、电力管廊和缆线管廊。干线综合管廊主要是连接输送泵站和支线型综合管廊,一般不直接为用户提供服务,采用独立分仓式设计,将燃气管道与电力电缆管道分开敷设,避免产生安全隐患。支线综合管廊主要是连接干线综合管廊和用户,有单仓和双仓敷设方式。

二、综合管廊在城市中广泛应用的必然性

我国仍处在城镇化快速发展时期,城市的可利用土地资源越来越稀缺,同时水管道、气管道等方面的问题愈发的凸现出来。并且,地下空间的开发严重滞后,发展地下综合管廊不仅能将各种管线统一纳入,提高管理效率,而且也能减少因为暴雨等自然灾害造成城市供电中断现象,同时将提高城市排水能力,杜绝城市内涝现象出现。

2015年5月22日,住建部颁布了《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838-2015),作为新的管廊建设技术规范,其中对建设规划、总体设计、管线设计等相关内容进行了补充和修正。质量控制的主体是项目建设者和项目第三方,项目建设者是指施工单位、勘察设计单位、分包商等,第三方是指监理单位、质量监督管理部门。对工程质量起决定性作用的是直接从事工程建设的施工单位,对工程质量负直接责任。施工阶段的质量控制的好坏决定着工程产品的质量施工人员根据施工图纸,按照施工规范要求,形成建筑实体。由于管廊本身属于密闭工程,返修及检查的难度大,所以在施工的时候就要严控质量,增加旁站监督频率,形成施工监督档案。每一段工程完工之后,由业主、施工、监理、设计等单位组成质量验收小组按照工程质量要求对已完工程实体进行全方位的检查,对不符合要求的加以整改。施工人员的技术水平影响着工程质量由于管廊在我国属于新兴建筑,不同于传统的房屋建筑和市政管线施工。在施工的过程中往往采取分段施工,施工作业面广,人员众多,并且对专业知识要求高、环境复杂多变,因此需要强大的技术支撑,比如土方开挖、基坑支护、廊体混凝土浇筑等,每一个环节都要确保万无一失,否则会对工程质量造成不可挽回的损失。此外,由于参与工程建设的人员众多,应该增加专业技术培训力度,建立健全奖惩措施,使工程项目顺利进行。

三、BIM技术的由来及在管廊建设中起到的作用

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。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。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。质量控制是指为使工程质量符合国家法律、法规、技术规范、设计文件及合同约定的要求而采取的一类的措施、手段和方法。质量控制的基本要求是符合质量标准质量标准指的是衡量某一事物或某项工作应该达到的水平、尺度和必须遵守的规定。BIM技术通过运用数字化信息仿真技术将建筑工程的实际信息进行模拟,能够运用在建筑工程的设计、施工以及维护过程中,在提高建筑工程施工效率的同时,还确保施工安全性,在现代建筑行业中已经被广泛应用。在建筑工程中运用BIM技术,必须要对建筑工程相关信息进行及时、准确地建立与收集,从而对建筑工程的施工进度、施工材料以及施工现场的管理进行设计,并建立信息模型,从而有效地把握以及管理建筑工程施工中的不同环节。

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。借助BIM技术对地下综合管廊的建设的可行性进行研究,结合使用GIS技术,确定合适的管廊路线。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。

在三维技术的基础上,BIM技术能够为建筑工程提供收集与展示数据的平台,从而确保了建筑工程信息的准确性与有效性,继而为建筑工程提供真实可靠的信息数据,同时也降低了建筑项目中存在的风险。具体来说,BIM技术具有两方面的特点:一是模拟性,在建筑工程施工过程中,工程成本预算管理的实施需要以详细、准确的信息为基础。BIM技术的运用不仅能够提供动态实时的数据,同时还能对数据进行分析,通过对4D技术的运用来模拟建筑工程,从而将三维模型与建筑工程施工进度互相结合起来,实现建筑工程的可视化管理。针对建筑工程施工中出现的问题,也能够及时发现并解决,从而有效降低了建筑工程在设计、施工以及管理方面的成本,提高了建筑工程成本管理效果。二是可视化管理,运用BIM技术能够将三维数据模型提供给使用者,同时能够对建筑工程进行模拟施工,通过对三维立体实物的管理,能够有利于建筑工程的实际施工管理,同时可视化的特点还能够实现全过程的反馈与互动,从而进一步促进了建筑工程施工管理。

四、结束语

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: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。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。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。

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