基于BIM技术的CRTSⅢ型轨道板信息化管理应用研究

2018-01-18，，，

长江工程职业技术学院学报 2017年4期

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(陕西铁路工程职业技术学院，陕西渭南 714000)

BIM技术目前在我国发展如火如荼，解决了施工中的大部分问题。例如多专业协同设计与施工、复杂节点的三维技术交底等，但针对铁路行业的BIM技术发展还是稍微迟缓，尤其是在高铁CRTSⅢ轨道板的全过程管理中的应用较少，尚无文献资料可寻。本文结合哈牡客专尚志轨道板场项目，围绕CRTSⅢ型轨道板的生产、存贮、铺设等施工过程管理难度大、信息交流不畅等问题，提出了基于BIM的解决思路与方法，采用Revit软件结合现有LuBan管理平台，为CRTSⅢ型轨道板的全周期信息化管理提供了有力的技术支持。

1 CRTSⅢ型轨道板管理存在的问题

哈牡客专尚志轨道板场项目采用CRTSⅢ型双向先张轨道板，是我国自主创新领先国际的高铁轨道板材施工技术。但是该项目CRTSⅢ型轨道板信息化管理技术应用不够深入，其生产、存储、铺设和运营维护将面临巨大压力，存在以下几个方面的问题。

(1)施工单位与施工单位之间的协同性差，沟通效率低，信息交流困难。各施工单位都是独立地在自己的工作系统和专业软件中操作完成，然后分别交付业主，这样就为后期铁路CRTSⅢ轨道板运营维护埋下隐患。

(2)施工生产单位对板的管理难度大。虽然现行板的生产单位对存储区域进行了分划，但是没有精确到每块板的具体位置，如果某块板有问题，就很难在存板区中准确、快速找到，而且每一块板的生产、养护、施工班组等信息各不相同，无法快速、准确对板的质量进行溯源。

(3)铺板管理制度存在漏洞。生产单位只负责生产，不参与铺设，铺板单位在运送轨道板时由于信息沟通不及时，以及对铺设区段没有进行合理精确的预铺设，从而导致板的错拉、多拉、少拉和不合理堆放等问题。

(4)信息沟通不畅通。现有施工中的资料绝大多数按照纸质版进行存档，对于维护单位而言，不能很好的掌握每块板的信息，一旦轨道板出现问题，不能及时进行信息查询，给后期的维修、更换带来不便。

2 CRTSⅢ型轨道板BIM技术的应用目的

BIM技术将高速铁路CRTSⅢ型轨道板的各个施工环节的信息集成，其数据管理涉及到设计、施工生产、铺设、运营维护全过程。鉴于CRTSⅢ型轨道板信息化管理存在的问题，运用BIM技术可为该项目进行轨道板管理全过程管理提供更加强有力的技术支撑。本项目BIM技术应用的主要目的与意义如下：

(1)CRTSⅢ轨道板管理三维可视化。直观形象的构建CRTSⅢ轨道板全生命周期的精细化BIM模型，相关设计、施工、运营维护人员可以全方位无死角查看CRTSⅢ轨道板BIM 模型的细部构造及其功能信息、板的所处状态、每一阶段所在位置、铺设前设计点的三维坐标，避免生产管理混乱、堆放无序、铺设前板的错拉、少拉或多拉。

(2)生产、储存过程管控智能化。在BIM管理系统平台中实时录入信息，管理人员可以了解板的人、材、机的消耗，板生产日期、施工班组、养护时间、板的所处状态、堆放位置等信息，达到智能管控。

(3) CRTSⅢ型轨道板铺设管理精细化。通过精细化建模，铺设线路模型与存板区的模型信息实时交互。铺设单位可以提前了解轨道板所在的位置，并且系统中可以生成每一块独有的二维码信息，将生产的二维码信息贴在相应板上，铺设方可使用LuBan-BIM View移动客户端扫描，迅速获取板的相关信息，达到精确、高效铺设。

(4)CRTSⅢ轨道板资料库有序化。将铁路板的配套资料与BIM 模型关联存储，将资料对应存入相关的数据库，以便后期查看施工图纸、施工方案、维修记录等相关资料，实现铁路板管理的可视化、信息化、智能化。有效降低设计、施工、检修难度，在一定程度上改变了现有落后运营维修方式，提高了铁路通信信号设备检修管理信息化水平。

(5)运维管理动态化。工程竣工交付时，相关信息已录入到管理平台，铁路工务人员可以进行信息查询，在平时检修当中要求工人发现板的问题时就迅速按照部件记录并上传反馈至BIM系统，并对板的问题、维修过程与解决方法等信息进行详细记录与描述，建立轨道板的检修“病历”，以便日后查询参考。

3 CRTSⅢ型轨道板BIM技术应用流程

首先，运用Revit软件建立CRTSⅢ型轨道板场BIM模型，包括：办公区、生活区、搅拌站区、加工区、材料堆放区、生产区、存板区、CRTSⅢ型轨道板模型、板的铺设线路等三维信息模型。其次，将建好的所有模型上传至LuBan BE管理平台，通过管理工作集将模型整合，从而实现构件信息集成。最后，根据现场实际实施情况，对模型进行信息录入，做到CRTSⅢ型轨道板的数字化、信息化、动态化管理。

4 精细化构建CRTSⅢ型轨道板BIM模型

精细化的模型构建是BIM工作中的重中之重，系统平台的精确管理与模型的精细化构建密切相关。BIM技术在CRTSⅢ型轨道板管理中要求建模人员严格建模，将生产、储存、铺设的所有BIM模型进行建立，包括：办公区域、生活区域、生产区域等模型，5种CRTSⅢ轨道板模型。其次，检查存储区域模型与板的铺设线路模型、板的数量等信息相符，这样为后续运输、铺设提供了坚实的基础。最后，利用所建立模型统计临建所需的工程量、下部基础所需的钢筋混凝土量、钢结构厂房等信息量，实现构件模型信息化。场区BIM模型及5种轨道板模型见图1、图2。

图1场区BIM模型图

图2五种CRTSⅢ轨道板模型

5 运用BIM系统进行全生命周期管理

运用BIM系统平台可以将轨道板施工过程中的信息，全面系统的将BIM模型数据上传至系统平台上，并结合平台的相关功能，实现CRTSⅢ轨道板的全生命周期管理。

5.1 模型信息查询轨道板状态

运用LuBanTrans Revit插件将模型转化成PDS格式文件导入LuBan平台，可以确保信息的完整性。通过平台可以实施查询CRTSⅢ轨道板构件属性、所处状态、构件资料等信息(如图3)，确保了板的全过程中数据整合与传递。

图3CRTSⅢ轨道板信息查询

5.2 质量、安全、资料管理

CRTSⅢ型轨道板的生产、存贮、铺设过程中的质量、安全、资料管理是施工企业必不可少的一部分工作，运用BIM平台结合手机客户端实现“协作功能”(如图4)。相关人员如遇问题可以快速的上传(拍照、视频、word文档等各种形式)施工过程中的质量、安全、资料，软件会提醒相关部门或者人员整改，整改后继续上传，直至符合要求。此方法方便快捷，可以做到过程资料的保存，避免了日常纸质资料管理中一系列问题。

图4质量安全资料管理图

5.3 施工进度管理

计划与任务(沙盘管理)管理是CRTSⅢ型轨道板管理的核心部分之一。业主下达任务，施工单位或者铺设单位能否按照时间要求完成，是业绩考核的重要指标。各单位在施工平台上按照现有任务与原有进度计划按构件输入时间，平台将自动生成每周、每月、每季度的资金、混凝土、钢筋等“大盘”比对走向图(如图5)，通过比对可以反查任务能否按时完成，可知施工进度是否需要调整。

图5混凝土“大盘”数据对比

5.4 轨道板虚拟铺设管理

轨道板的精确、快速铺设是影响工期的重要指标。按照设计线路走向，将建好5种CRTSⅢ轨道板进行虚拟铺设，可以确定任意里程的每一块CRTSⅢ型板的坐标、类型、属性、铺设所需数量等，运输人员到达存板区后通过平台精确快速查找到板的位置，然后通过扫描二维码进行板的信息确认(如图6)，铺设后进行二维码扫描，输入相关铺设信息二次确认保存，从而达到平台数据的实施更替，方便快捷。

图6二维码信息传输

5.5 轨道板运维台账管理

台账管理是铁路运营维护单位的重要工作。运用平台将CRTSⅢ型轨道板日常维修、保养等数据实时上传(如图8)，通过任务提醒功能(如图7)，可以提醒相关责任人进行保养、维修、更换，建立CRTSⅢ型轨道板的运维数据库。

6 结语

针对哈牡客专尚志轨道板场CRTSⅢ型轨道板传统生产管理存在的一系列问题，运用BIM技术信息化管理手段得以解决，通过精细化构建模型、轨道板虚拟铺设确定坐标、BIM模型导入BIM平台查询构件状态、BIM平台结合手机客户端实现“协作功能”、沙盘功能实现施工进度管理、轨道板虚拟铺设管理、轨道板运维台账管理等BIM应用，从而提出一套基于BIM技术的高速铁路CRTSⅢ型轨道板的全生命周期管理的方法，实现了快速高效、可视、协调的信息化管理，有效地掌控项目实施过程的每一环节，进一步规范了CRTSⅢ轨道板的施工管理流程，为精细、高效、便捷地生产、储存、运输、铺设和运用维护提供保障。