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BIM技术在城市轨道交通工程中的应用与管理

BIM技术在城市轨道交通工程中的应用与管理

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一、基于BIM技术的智慧化建造


1、无人机倾斜摄影辅助BIM+GIS应用


现场施工前期工作安排直接影响后续工作的发展方向和进度因素之一,对于实体施工是至关重要的一步,为解决前期工作的复杂繁琐性、施工合理布局性,机械材料利用率,采用无人机、GIS、BIM、时间进行综合性应用。


采用无人机+GIS逆向建模与BIM道路疏解、场布模型结合,再添加时间维度,反复进行方案工期模拟对比,最终确定合理布局,提高现场机械设备覆盖率,降低运输费用及材料二次搬运,增强绿色施工、节能减排的理念,确保项目目标实现,节省工期10天。


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2、地下管线迁改


项目施工场地及周边地下管线错综复杂,管线迁改是影响整个项目施工进度的关键因素之二,因协作单位众多,单一进行沟通耗费大量的时间和精力。

通过revit建立地下管线模型不但进行可视化施工指导,还与协作单位在同一平台进行沟通,提高沟通效率,节约协调时间,工期提前12天完成。


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3、隧道与周边风险源关系及超前预警


梧沙TBM区间施工下穿梧桐山,隧道埋深较大,单洞长4135.7m。穿越三条断裂带及一条侵入岩蚀变带,掘进过程中存在涌水、坍塌等风险。其中罗沙高架桥左线桩基侵入右线TBM隧道内,需进行4根桩基托换施工。

通过3Dmax、revit等软件进行风险源预估和施工模拟,将风险源模型的监测信息挂接BIM模型,通过任务提醒功能实现信息快速共享,超前预警。


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4、地质超前预警


深圳地质条件复杂,围岩等级变化大,施工中难以超前预知。解决此问题我项目采用revit建立地质模型+地质雷达仪器,通过laban信息平台进行地质变化超前预报。根据工期进度规划将每个围岩等级变化节点预报信息入录到PC端,系统会根据PC上传围岩变化节点的时间将预警信息推送到现场技术人员手机端,做到地质情况超前预警,提高施工安全。


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5、基坑水位点及沉降变形点预警


基坑内部降水是地下工程重要的一步,但过量抽取地下水,会产生城市地面及周边建筑明显沉降,造成安全风险。将水位传感器与BIM模型系统打通,对水位实时监控进行预警;通过不同观测时间测定的地面点水平位置和高程,进行分析对比,得出地面点位的水平位移和沉降数据,进行变形分析与预测。将监控系统与深基坑施工工况相结合的深基坑BIM模型显示监测系统,通过BIM动态模拟直观表达基坑内与周边环境各监测点随施工动态过程的监测数据历时情况,体现监测时空效应,同时根据监测数据计算预测下一步施工时基坑及周边环境的安全,方便对监测数据的管理和分析,迅速准确判定与反馈安全状态,指导施工。


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6、钢筋复杂节点排布下料


地铁车站钢筋节点处排布密集,相互交错,造成钢筋之间碰撞,无法正常进行钢筋绑扎工作。因此本项目利用鲁班钢筋软件建立钢筋节点模型进行钢筋碰撞检查,对钢筋之间的关系有个更直观的了解,确定最合理的排布方案,减少因碰撞造成工期后滞。通过现场应用比施工工期预计提升7天。


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7、可视化交底及施工方案模拟


施工图纸和方案不可视,对方案工艺和工法未能直观表达,会引起施工工艺不规范,严重造成不可挽回的严重后果。本项目根据地铁施工工艺,应用REVIT和Navisworks创建基坑开挖动画模拟,可视化指导现场施工,进行现场施工教育,减少因开挖不规范,支撑架设不当引起的安全隐患。


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8、构件净高数据分析、预留洞口及预埋件


通过BIM多专业集成应用,查找楼层之间净高不足之处,利用BIM三维模型对施工班组进行技术交底,在模型中精确预留洞的位置、标高 、尺寸等信息,利用图纸与三维模型相结合,确定各处预留洞所处部位房间,预留洞的专业位置以及后期所安装的管道,确保施工班组可直观的理解各预留洞的预留减少因缺少造成后续工作不便,同时也可以结合二维码技术进行管理。


9、盾构及TBM应用


管片质量直接影响隧道的质量和安全,管片的质量检验是重要的环节。通过revit、dynamo、Rhino等软件进行测试,选取相应软件对隧道区间模型建立,通过模型进行管片拼装模拟及进度控制;根据钢筋模型第一时间对管片场制作的管片质量进行验收,保证质量。


二、基于BIM技术的精益化管理


1、建模管理流程——会审及变更


由于设计图纸时常出现不合理的情况,项目本着BIM模型建立过程就是图纸问题反查的过程,运用luban建模软件可以知道设计图纸尺寸是否正确,各构件间碰撞等问题,luban云模型检查内置常用规范,可以检查BIM模型存在问题,通过项目筛选,再结合地铁施工规范,最终确定是否是设计图纸问题。


2、4D进度管理


进度管理的动态性较大,采用甘特图不直观表达和进度合理性模拟,对后面施工会造成影响。因此本项目利用revit和鲁班土建软件建立相关模型,将BIM模型与施工进度计划关联,将空间信息与时间信息整合一个可视的4D(三维模型+时间维度)模型中,直观、精确地反映整个施工过程,施工前期就充分规划好工期。


3、工程量核算及快速查看


由于本工程规模大(包含6站6区间)精准的工程量的计算至关重要,加上复杂节点众多,工程量较大,人员依靠手算无法达到精确要求,难免会产生遗漏。因此本项目运用revit和鲁班土建、钢筋软件建立的BIM模型,上传至鲁班管理系统平台应用定位反查功能进行工程量提取,快速生成EXCEL工程量报表,对现场施工的钢筋、混凝土等材料进行合理的控制,降低材料损耗,节约成本。


4、资料数据库管理


由于工程规模大、工期长,项目制定资料管理计划,将建设项目的整个施工过程的资料记录上传至BIM企业系统平台,作为检查、改进和责任追溯的依据。


三、应用总结


1、BIM是工程信息化的基础,将项目化零为整,克服传统的散、杂、碎,让项目管理集中化,信息化,变为现实。

2、BIM在现场的管理和应用中,实现现场与管理中心的信息对接,向施工信息化迈进一大步。

3、BIM在工程量核算中,成果显著,在提供准确工程量的同时直接为项目挽回巨大的经济损失。


(责任编辑:何雯丽)



延伸阅读:

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