BIM技术对城市轨道交通物资处置的影响

（中铁二十四局集团上海铁建工程有限公司，上海 200040）

0 前言

BIM 技术即将三维数字技术融入工程设计中来，对设计过程进行合理优化，以便达到降低设计成本，提升设计质量，实现绿色环保施工的过程。BIM技术作为施工业的一次大变革，通过其施工智能管控技术，不仅能对施工各项环节进行合理控制，还能有效确保施工质量，促进施工进一步开展。

1 BIM 应用特点

1.1 可视性

BIM 技术在施工企业中的应用，可以向施工人员展示可视化模型，改变传统的二维平面图形。项目施工周期中，合理应用BIM 技术，不仅可以有效渲染图片，还能利用视频展示实际图片效果，自动生产报表，最关键的是方便项目决策分析、招标规划、施工设计、运营等阶段沟通决策，从而有效减少多方交流时间，不断提升工作效率，促进施工行业进一步向前。

1.2 可优化性

施工行业发展中，合理应用BIM 技术可以促进设计、施工、运维等阶段逐步优化。工程优化期间受到项目、信息复杂性等方面制约，当前很多施工复杂性与信息等不同内容都超出了人员可承受限度，合理应用BIM 技术及相关优化工具不仅能对项目进行合理优化，还能提高项目成功率。

1.3 可模拟性

项目施工各阶段用BIM 技术展开模拟分析，能重新向人们展示施工工艺流程，有效模拟交通及人流疏散等情况，尤其是施工进度和材料成本等方面，借助4D 模拟技术，可以有效优化项目施工方案，并对施工工艺流程进行合理安排，便于为组织资源提供详细数据。

1.4 信息可追踪性

信息化是BIM 技术的又一特色，建立健全完整信息模型后，可以充分展现施工周期下不同构件尺寸与材料等信息，确保真实模型和数字模型相互统一。尤其在施工期间可以对施工信息进行维修处理，若需要查询某天材料消耗与构件完成情况等方面信息，即可立即查到相关信息内容，确保信息具有一定可追踪性。

1.5 可出图性

利用BIM 技术可以向人们展示工程项目各个环节复杂节点信息，尤其是借助施工可视化环节后，便于更好的向人们协调、展示、优化并模拟相应场景，帮助应用单位出示相应图纸信息。例如，综合管线排布图、平面布置图、竣工交付图、复杂节点图等。

2 城市轨道交通中BIM 技术应用现状

1）规划阶段，BIM 技术和GIS 技术结合起来，能对施工现场进行准确测量，同时呈现可视化方案设计。提高施工现场仿真效果，帮助业主人员更好的理解项目内容，方便实际决策。国内轨道交通建设规划期间BIM 技术的应用仍处于探索阶段，究其原因主要为：规划需求不确定；GIS 信息和BIM 技术的结合有待进一步成熟；BIM 技术应用法律法规及版权需要进一步完善。

2）BIM 技术的应用为设计阶段带来一定帮助。和传统设计工作相比，BIM 技术的应用，突破了时间壁垒，对设计流程进行了合理优化，加强了设计变更处理。BIM 技术为项目施工提供了三位可视化模型，几何及属性信息更为丰富，信息表达能力不断提升，设计错漏逐渐减少，便于设计人员提供最佳设计环境。

BIM 协同设计让不同专业人员在同一平台中开展实际工作，便于实现项目中心文件共享。轨道交通利用BIM 信息系统，让不同参与方都能在这一地点登录这一系统工作，便于完成工作成果共享，确保不同文件有效相连，便于建立电子档案库来管理。将BIM 技术应用到设计阶段已经获得一定收获，但仍然不能代替原来的设计流程，其中存在的主要问题为：以BIM 为基础的族库与数据库发展并不成熟，所需三维设计成本相对较高，特殊构件及曲面建设难度较大；BIM 软件和施工业难以契合，二次开发难度与成本较高；BIM技术的合理应用实际投入产出比较大。

3）施工期间BIM 技术应用范围较广。结合设计图纸创建三维立体模型，能对施工可行性进行合理验证，防止施工错误情况出现。

三维模型与进度信息相连可以建立起4D-BIM 施工模型，利用这一模型对施工进行模拟，可以对施工工序进行合理优化，控制施工误差的存在；对施工信息化流程和艺术进行虚拟优化，并结合仿真模拟技术进行施工培训、组织模拟等活动。4D-BIM 模型与造价信息相互关联建立5D-BIM 施工模型，帮助工程对生命周期成本进行合理控制。BIM 和EPR、RFID、3D 等技术的有效结合，能确保项目施工成本、工程量等朝着精细化管理方面前行。

将传感检测、信息可视化和施工模拟技术相结合，便于完成施工物沉降、安全及风险管理方面应用，防止工程出现质量与安全等方面问题。施工期间BIM 技术应用清晰，但使用阶段仍存在较多问题：施工期间需要自行建立三维数据模型，这一过程需要消耗较多时力，且数据信息来源不准；工程造价应用发展处于初期；缺少工程管理和BIM 技术平台，施工方主要使用纸质文件进行管理，信息化难度进一步增加。

4）运营维护期间很少用到BIM 技术，与设施设备可视化技术、编码体系等技术相结合，创建三维运维智能管理系统是当前的首要路径。当前承包模式没有及时关注运维阶段需求，因而导致信息孤岛问题产生。究其原因，一，运维和施工环节脱轨严重，难以对施工单位资料进行有效保存；二，运维期间需求不确定，应用流程及工作模式不统一。

3 物资管理缺点

在计算机技术不断发展期间，企业物资管理数据资料中逐渐应用计算机数据系统来管理，但大部分数据仍然以纸质为主记录信息，然后用手工输入法采集并整理信息。这一过程不仅会浪费较多人力，还会使数据录入准确性不断降低。在企业规模逐渐扩大的当下，企业物资种类逐渐增加，出入库频率进一步增加，物资管理操作更加复杂。传统人工操作模式难以满足物资管理方面需求，且会对企业全面发展产生较大影响，具体而言：

1）施工团队与现场材料及施工情况相结合提出相应材料计划，难以准确掌控施工材料需求和施工进度间的关系，且容易导致施工材料提前进场和损失的情况出现，最终导致材料与时间成本进一步增加；2）施工团队按照经验施工，难以和BIM 施工计划相互照应，会出现施工现场情况和计划之间的脱节，可能会出现物资供应不能满足施工需求，或者施工材料缺失的情况，比如是在混凝土浇筑的工作中，如果不能确保施工的连续性，就容易水泥等原料长时间存放发生变质的问题，增加施工成本。3）管理人员难以第一时间掌握施工现场与材料情况，针对施工进度及材料缺失等问题难以全面了解，最终会对施工进度与效率产生影响。

4 BIM 技术下的轨道交通物资处置

地铁施工的物资管理工作需要不同部门协同配合，流程十分复杂，而且有大量的重复性工作，部门需要频繁对接，保证物资的采购和发放工作。目前的地铁施工建设中，尤其是在项目前期的压力非常大，很多物资管理人员面对严重的物资收发任务。使用BIM 技术可以对施工计划进行模拟，分析每个阶段施工工作对于物资的需求，这样物资管理人员就能根据施工中对物资的变化来开展采购计划，保证物资的供应和施工的实际情况相匹配，降低物资管理的压力。

为了创建BIM 模型，需要提供足够的信息，包括地铁结构组成、项目的属性等等。其次要对工程进行结构化的划分，比如对土方工程根据坡度进行划分；竖井、通道、围护桩、挡土墙、钢支撑根据实际施工的情况建模等等。针对工程中包含的不同构件，也采用规范的编码，做好分类，保证开工之后，BIM 系统中的信息流转。

使用BIM 技术能够对施工的进度进行监控，了解目前施工的进度情况。物资管理人员可以查找各种原料的消耗情况，包括钢筋、水泥等等，并且根据施工现场的更新数据，了解目前的施工建设情况，分析支护等环节的施工进度，做好信息汇总，并制定采购计划。领料时可以严格按照施工进度计划执行，部门可以使用二维码物料，并且将物料的变化情况在数据库中同步。比如通过设置砌筑参数信息，可以指导不同规格的砌体的采购工作，以及对现场切割工作的管理。防止施工时出现砌体二次搬运和材料的浪费问题，减少工作量并且能够提升效率。

施工团队验工计价期间，安排专业人员扫码验证，就能得到施工进度方面信息，使验工计价程序进一步简化。BIM 下的物资管理系统，可以有效节省操作时间，操作步骤相对交单，不同阶段都有对应人员管控，可以保证系统顺利执行，参照BIM 模型开展施工，不仅可以减少施工材料不符等情况出现，还能对施工材料与进度等进行合理控制，从而使项目管理水平进一步提升，最终有效降低工程造价。

5 结语

综上，结合BIM 技术在轨道交通建设中的应用，有必要创建相应的BIM标准体系，健全数据共享和交换，创建BIM 技术信息和管理平台，促进轨道交通朝着信息与工业化方向不断发展，促进城市轨道交通物资管理更好的发展。