BIM5D技术在地铁项目应用探讨

文/杨柳、杜玲霞 郑州铁路职业技术学院 河南郑州 450052

我国地铁建设事业起步较晚， 但发展较快。自 20世纪 60 年代北京地铁一期工程建设开始，经过多年的建设和发展， 已经取得了显著的成就，特别是近几年地铁建设的快速发展， 从事地铁工程建设的施工、建设、设计、监理等单位积累了丰富的实践经验和科研成果。但是地铁项目具有施工工作内容复杂,工作量大,工法多样,施工覆盖范围广,施工时间长,作业面广的特点,同时还存在危险源多、质量控制点多、在施工区域内可以利用的施工场地少等众多难点。

BIM5D 信息模型是由三维模型附加进度信息与成本信息集成形成。使用三维建模软件分别创建各专业模型，在3D模型的基础上与进度信息关联，形成 4D 建筑信息模型，以此实现构件可视化的施工模拟以及施工进度管理;通过导入进计价文件，3D 模型与清单的关联，实现项目的多算对比等。三维模型与进度信息和成本信息的关联是以模型构件为基础， 以 WBS 分解为核心进行关联， 从而实现施工项目的进度管理、成本管理和资源管理等。BIM5D在地铁项目中的应用具体如下：

1、碰撞检查

地铁车站施工过程中， 管线综合安装是最为复杂、涉及信息最多、最能反映工程质量水平的专业工作之一。管线综合施工中， 因为要在非常有限的空间内安装完成通信、信号、综合监控以及通风、暖通、消防、电力等十几个专业系统，合理布置这些系统与建筑、结构间的空间关系，碰撞冲突、返工修改等问题突出。

在CAD时代，主要是将所有图纸打印成硫酸图，然后各专业的图纸叠在一起进行管线综合，由于二维图纸的信息缺失以及缺失直观的交流平台，导致施工前各专业的冲突问题无法表达,无论是管线与管线之间的碰撞,还是管线与主体结构的冲突，是没有过多时间做深化设计的，大多数是要在施工过程中才发现确实存在碰撞，导致不必要的返工，影响后续工作的衔接，造成经济上的损失。

利用BIM技术，通过事先建立各专业模型，统一导入到BIM5D平台进行整合，设计师能够在虚拟的三维环境下方便地发现设计中的碰撞冲突，从而大大提高了管线综合的设计能力和工作效率。这不仅能及时排除项目施工环节中可以遇到的碰撞冲突，显著减少由此产生的变更申请单，更大大提高了施工现场的生产效率，降低了由于施工协调造成的成本增长和工期延误。并且对于管线特别多，标高不同的工段，通过模型预演，做到不返工，节约成本。

2、进度控制

地铁工程的施工进度管理由于受技术、环境、资源等因素的影响,工期延误的现象时常发生。在以往的项目中， 流水段的管理都是项目负责人对现场的流水进度、流水提量、流水计划等工作进行安排，由于分包队伍多、工作专业多、多级计划、工序交叉造成作业面冲突频繁， 现场协调困难。传统施工进度管理方法的不足限制了施工进度管理水平的提高。

在 BIM5D 平台通过工作面的划分、理论劳动力的计算、可视化的模拟过程来对关键节点的措施、工作面进行合理布置， 以此判断进度计划的合理性， 通过对进度计划完成情况的检查与分析，优化资源调配。并且通过使用BIM5D手机端记录的数据，PC端同步录入，WEB端存留共享的方式，让进度情况变得更加直观。在巡查现场的同时，将现场进度情况通过手机端进行录入反馈，为非现场人员制作施工进度周汇报、实际进度录入情况提供了准确的数据性依据，工程的计划合同部、物资部可以向上级及时汇报准确的进度，通过计划进度与实际进度进行对比，滞后进度会突出显示，警示技术人员需采取有效措施，及时调整进度安排，有效进行进度管控。

总之,基于BIM的地铁工程施工进度管理弥补了传统施工进度管理方式的不足,克服了环境、技术、人为等不利因素的影响。基于BIM5D的虚拟建造技术形象可直观的展示工程的整个建造过程,使进度计划的编制更加精确,减少了进度优化的工作量。基于BIM的图形化施工进度管理实现了实际进度与计划进度的实时直观对比,并能实现对相关资料的集成管理,可为管理人员分析实际进展情况,采取纠偏措施提供准确全面的决策依据。

3、成本控制

地铁施工项目成本是项目管理的一个关键性目标,它是指为实施和完成地铁施工所耗费的各种资源的货币价值,包括人工费、材料费、机械费、间接费等一系列费用。而成本控制作为成本管理中的一个重要环节,贯穿于整个项目的始终。加强地铁施工成本控制力度,对提高经济效益和利润最大化有良好的作用。

地铁工程施工的材料费在工程项目成本中占有较大的比例,钢筋、混凝土等主要材料通常占到工程项目成本的50%左右,因此材料费用的控制是项目成本控制的重点。近些年,受市场原材料价格不稳定因素的影响,地铁工程材料采购费用对工程成本的影响更加突出。同时在项目物资管理过程中，管理人员对模板、脚手架等周转材料的工程量的统计是根据二维图纸和经验进行，难以实现对现场大量材料的实时调配，浪费施工过程中的大量材料，导致成本增加。通过BIM5D 平台， 管理人员根据需要按照楼层、专业、部位、工序、流水分区， 依据进度信息准确查询到每月、每周、每日的周转材料与物资消耗，并记录材料的进出场时间对场地工作面的使用进行充分利用。

4、质量安全检控

地铁施工安全控制应以预防为主， 在“人”和“技术”的结合上下功夫。一是对专家的个人经验、知识的显性化，研发面向安全控制应用层面的专家系统，有利于行业安全知识的积累、重用和共享; 二是施工过程中将物的安全状态和人的安全行为无缝集成，从而实现安全知控一体化和实时化，提高施工人员的安全意识和水平，保障施工安全。

经验丰富的地铁工程专家或技术人员在掌握各种工程资料和监测数据的基础上， 进行必要的现场实地踏勘和巡视， 判断当前施工情况下或者可预见的施工进度内地铁工程施工中各种结构体、环境及机械设备等警素的安全状态，做出预警决策。并利用BIM5D手机端、云端、电脑端和网页端，完成现场的质量、安全管理。技术部和安全部人员,在现场巡查过程中,及时上传质量、安全问题，生产工区人员在接到相关问题提醒后,及时进行整改，通过数据共享和集中分析，实现现场施工安全问题跟踪管理，隐患排查实时具体，落实整改更迅速及时。通过BIM5D软件的应用,项目各工区质量安全负责人均通过web端口的数据导出进行数据整理和分析，可以大大节约素材准备的时间。

5、追踪管理

形象进度一直是项目上现场施工情况的呈现方式，对于构件的追踪管理,以往采用台账模式，通过微信、电话等联系方式对上级进行汇报，需先汇总信息然后进行整理，过程繁琐且工作效率低。

通过BIM技术的应用,BIM组人员提前根据现场进度安排情况，将现场准备施工部分做追踪事项编排，确认工序到具体人员，现场工区人员通过BIM5D手机端就可以调取出需要跟踪的内容，根据构件编号的方式，填写构件各个施工工序，并拍照留存，责任到人,让施工工序更加标准、合理、可追溯,利用信息化手段创新现场施工管理。并且可以利用IM5D平台以控制点为节点进行设置，实现进度关键节点的控制。作为非现场人员，也可以网页端实时同步更新现场信息，方便浏览查看目前的进度情况，进而了解每个阶段的跟踪情况。

小结：

地铁这种占用地面空间极少的交通运输设施,在各大城市悄然兴起,并成为解决城市交通问题的一种最佳途径。地铁建设在获得难得的良好发展机遇的同时也面临着巨大的挑战。通过BIM5D技术的应用,能在地铁项目中的碰撞检查、进度控制、成本控制、质量安全检控以及追踪管理等方面节约时间,提高工作效率,保证地铁项目质量。

参考文献：

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