BIM技术在上海轨道交通9号线装饰工程中的应用研究

(第一作者) 商通 中建八局装饰工程有限公司BIM工程师 助理工程师

(第二作者) 吉乃木沙 中建八局装饰工程有限公司项目经理 中级工程师

1 项目简介

上海轨道交通9号线是一条从西南至东北方向的直径线，自沪杭客专松江南站经过市中心区至浦东新区的曹路镇。上海轨道交通9号线三期工程（东延伸）线路起自二期工程终点杨高中路站后，自西向东沿杨高中路，穿过罗山立交、金桥立交，在金海路路口转向金海路，穿过S20公路，绕过浦东运河桥后，到达金钻路路口的曹路站。线路全长13.831km，全为地下线，共设9座车站，其中换乘站3座，其中芳甸路站、平度路站、金桥站、申江路站、金海路站、顾唐路站、民雷路站、曹路站为地下二层站，碧云路站为地下三层站。

以芳甸路为例，芳甸路站车站站台计算长度中心里程为SDK46+072.500，车站设计起讫里程为SDK45+989.400～SDK46+148.600，总长约159.2m，标准段净宽33.89m，总建筑面积为11473m2。碧云路站车站工程范围为自里程SDK48+112.500至里程SDK48+268.500，有效站台中心里程为SDK48+193.500，车站总长159.2m，为地下三层14m宽岛式站台车站。

芳甸路站厅层

2 工程特点分析

序号特点特点分析1施工环境复杂，施工干扰多，管理难度大本工程车站现场地面车辆行人较多，施工干扰大（如现场材料运输等），主要施工作业面在地下，车站空间较小，环境潮湿、密闭不通风，站内交叉施工多，对现场安全施工、噪音污染控制、废水废气排放等管理要求高，必须采取切实、可行的技术方案来确保完成工期、质量、安全、文明施工及环境保护等目标。2阶段性施工工期紧，工程质量要求高地铁工程阶段性施工计划安排紧凑和严密，要求施工单位熟悉地铁施工的规律和总体安排，通过大平行、小流水，见缝插针的施工，以确保阶段工期。同时，由于正式营运时间不可更改，决定了地铁工期计划是关门工期，绝不可拖延。3施工点分散，施工管理难度大本工程包括芳甸路站、碧云路站及芳碧区间，各车站施工区域距离大，作业点多而分散，对现场施工的管理难度较大。本工程对现场文明施工、噪音污染控制、污水排放等管理要求高，必须采取切实、可行的技术方案来确保整个工程的文明施工和环境保护。4运输通道狭窄根据目前现场的考察情况，材料设备的运输通道狭窄，材料设备必须在满足安装要求的情况下合理分段，减少运输难度，并根据材料设备的规格尺寸，提前做好材料设备的运输路线，并做好材料设备运输路线的预留通道。5地铁车站安装工程接口多，协调管理能力要求高除了标段内部分水电专业与精装修专业的配合，同时要对地铁供电系统、接触网系统、通信系统、信号系统、轨道系统、扶梯系统、电梯工程、屏蔽门系统等专业进行全面协调与配合。6管线密集区需使用综合支吊架本工程站厅层、站台层管线密集区内，管线众多，空间较小，如果各自为政，就会出现各式各样的支吊架，既影响美观，也可能影响其功能，同时可能影响到装饰装修效果，因此，需要进行综合管线布置，按照“风上、电中、水下、小管让大管、有压让无压”的基本原则排布。

3 BIM技术在地铁九号线中的基础应用

3.1节点设计方案比选

针对设计图纸中存在的节点样式予以优化，包括项目装饰墙面地面对缝、柱面龙骨，灯槽节点及墙面收口等等。通过三维模型展示及模拟改进的墙装饰面安装过程，优化节点卡扣挂件连接。

柱龙骨节点深化

灯槽截面节点深化

3.2碰撞检查

装饰专业模型建立后，应与结构模型、机电模型进行碰撞检测。找出碰撞位置、在模型中调整支吊架位置、机电末端点位位置，将调整后的空间坐标文件及模型文件交由工程部对照施工。

管道与吊筋碰撞

3.3施工阶段技术应用框架

节点详图出图，利用模型将复杂节点建模，三维更直观展示节点大样并输出节点大样图。

节点材料图

由于装饰工程涉及到多种材料，将材料名称规格标注在模型中，并在构件上赋予相应材质，使工人更直观理解分项工程完成的样子。

仿真模拟

快捷的切换模型材料对于装饰工程设计方案阶段有巨大的帮助。设计师可以快速选择不同材质，并在模型中以第一视角观察材质在整个项目中的效果，通过同步可将已选定的材质协同到Revit模型中。

3.4工艺流程模拟

序列图表现工艺安装流程。

4 BIM技术在地铁九号线中的拓展应用

4.1三维扫描的逆向施工应用

基于三维激光扫描仪，采集墙体、天花等点云数据。在Realworks平台内，基于实测实量的点云数据，以云状图的方式，从正向偏差、反向偏差2个角度，对墙体完成面、天花完成面的平整度及墙面的垂直度进行精准测量，验证墙体平整度是否满足施工要求。另外基于实测实量的点云数据，完成该空间净高的精准测量，验证净高是否满足设计要求。

基于三维激光扫描仪，采集天花板的点云数据。在Revit内，将点云数据同BIM模型进行配准，对施工后的灯具点位、喷淋位置、风口位置进行校验。

4.2 BIM现场应用—虚拟现实

沉浸式体验工程完工后的观感效果，互动体验各功能，深化设计师对照虚拟现实文件查看装饰完成后的真实效果。针对不符合设计意图或效果欠佳的部位进行记录调整，做到在施工前就对项目完成后的效果有所管控，提前规避设计缺陷，最大程度的还原设计理念。

4.3工程量提取、材料采购计划

在Revit中利用公式实现成本等数据的统计,利用统计表中的添加计算值工具，实现了明细表中已统计数据的二次利用，通过创建公式在已统计数据之间完成数理逻辑的相互关联，实现了装饰材料成本的统计。

将模型导入在材料平台中，选择图元模型生成二维码文件，二维码粘贴在对应构件已选定的装饰材料上，材料进场后扫描二维码确定材料安装楼层及安装部位，方便施工现场材料管理。

将材料清单关联到管理平台上，与各方人员共享。利用平台工具，修改各材料进场状态，实现装饰材料跟踪。

5 总结

通过上海地铁九号线装饰工程项目案例，可以看到BIM技术应用于建筑装饰施工中，不仅能够对工程提供可视化模型和施工技术交底，还能进行辅助工程施工的构件参数分析、碰撞检查、工程量分析等。对于施工单位可以减少返工量，在提高施工效率的同时，还优化了管理效率和管理流程，实现了项目精细化管理。借助三维扫描作业完成面生成点云模型，校核墙面、天花平直度，与BIM模型校核，对正机电管线末端点位等技术全面应用。从而进行施工质量检查。通过云平台及手持式移动终端进行材料进场、入库、安装管理，协同录入、修改、下载材料报表提取工程量，进而计算材料成本。改善了传统信息沟通方式，提高了工作效率，增加了各专业、各阶段的协同操作。BIM技术的运用，可以使建筑装修业行业与工厂数字化加工联系起来，实现与结构、建筑、机电等专业实现高效的设计统一。

[1] 蔡静,陈茸.BIM技术在室内装修中的应用研究[J].现代装饰（理论），2013(08)

[2] 蒲红克.BIM技术在施工企业材料信息化管理中的应用 [J].施工技术，2014,43(3)