浅析BIM 技术在地铁施工进度风险管理中的应用

辛庆飞，王启涛，王紫蓼

（青岛市地铁十三号线有限公司，山东 青岛 266000）

城市地铁是一个以高技术、特大型和综合性为一体的城市交通系统。因为这三个特点要求非常高的技术和非常精准的数据，所以导致城市地铁建设施工困难，建设时间长。地铁在施工建设中，往往因为各种原因导致施工停滞，这就加大了施工团队的经济支持并降低了效率，也妨碍了城市的经济建设速度，影响市民的生活水平。通过这些问题，我们应该加大对地铁建设的重视，有效地管理控制施工中的风险，不管在施工前还是施工结束后，要做到全方位的风险控制。就目前来说，BIM 技术已经在我国得到十分广泛的应用和发展，技术已经趋于成熟。BIM 技术可以通过数据进行分析，并以此构造一个数据化模型，依托这种有效的技术，我们可以合理的去解决地铁建设中遇到的问题。诚然，在我国依靠BIM 技术进行风险管控的施工团队和设计团队并不多。陈一鸣等人通过研究BIM 技术，经过多年不懈努力构建了一个风险管理平台，通过这个平台可以有效便捷地对风险进行评估和预算，并找到解决风险的方法。本文以如何缩短地铁建设时间为目的，通过结合BIM 技术进行全方面的分析。

1 城市地铁建设的特点和风险

城市地铁建设主要在地下进行，从而增加了施工难度，要求非常精准的数据和专业的设备进行施工，从而也大大增加了建设的难度系数。地铁建设主要集中在城市中心地段，其目的是为了缓和地上交通的压力，让市民能够更好地出行，提升城市的生活质量，从而达到推动城市的经济发展。

对于地铁建设，主要特点是施工的条件十分困难。因为地铁建设主要集中在地下施工，又因为地下的环境不如地上那么的开阔，又因为各种因素的影响，对于线路的分布，车流量的大小和地下水的分布等都需要做到精准无误的考虑，这也导致地铁建设困难重重。

其次，地铁建设会涉及许多领域专业化的技术，建设的难度系数巨大。需要在施工之前就整合许多行业信息，在建设的过程中，对这些行业进行有效的信息传递也十分困难。因此，就需要高度集中的管理系统，方便信息的共享传递。

施工风险系数高也是地铁建设的一个主要特点，因为地铁在施工的时候，必须充分考虑地面的建筑，并设计合理的施工方法，如果出现差错，就会出现很严重的后果。比如，地面塌方，地面凹陷和排水系统损坏等。所以，相比地上交通建设，地铁施工的困难和风险都是十分巨大的。

城市地铁建设的风险主要有：设备使用不当、设备故障、安全设施缺陷、排水不佳、地下水流失、水土流失、施工材料不安全等。这些风险会影响地铁建设的效率，也会危及到建设者的生命安全，更会造成大量的资源浪费。影响地铁施工的主要风险因素如表1。

2 通过BIM 技术构建地铁风险模型

地铁施工中遇到的风险，主要是通过BIM 技术进行分析和管控。通过以BIM 技术开发的软件系统，对地铁建设构建一个合理的风险模型。有了这个模型，就非常方便地展示出来地铁建设中哪些方面存在问题，哪些方面存在不足，哪些方面需要改进。建设者和设计者通过对风险进行层层分析，找到解决风险的方法，优化地铁建设的有效路径，这大大节约了时间成本和经济成本，对整个地铁行业有着非常巨大的帮助。

表1 影响地铁施工的主要风险因素

BIM 如何建立符合当前社会地铁施工的数据库。BIM 数据库中包含大量的地铁施工案例信息和专业的地铁施工专业知识，并将这些信息数据存入BIM 数据库。每当有新的数据出现，就会有相应的工作人员进行更新。地铁需要开始建设之前，就可以参照BIM 数据库，对信息进行逐一的比较分析。

构建BIM 数据模型，寻找风险（如图1）。地铁施工之前，各个单位的人员应该建立自己的数据模型，并用模型和BIM数据库中的信息进行对比，从而发现可能存在风险的因素，再寻找解决风险的方法。

图1 地铁BIM 风险模型

3 BIM 技术在地铁建设中的应用

通过BIM 技术，我们可以随时对工期进行直观有效的对比。可以通过BIM 技术平台，对材料、人员和工期等进行匹配（如图2），这些数据可以直接从模型中得出材料是否充足、人员时候足够等问题。还可以在施工前就设定施工进度模型，并在实际的施工中进行效率匹配，一旦出现效率低下和延长工期的问题，模型就会自动反馈。通过这种方法，更加有利于施工设计者们的宏观调控，对各个环节的把控，统筹兼顾整个施工团队。从而达到提升施工效率，能够更早地完成地铁建设，更早的将地铁投入使用，让市民能够出行方便，增加市民的幸福指数。

图2 材料实际用量和计划用量对比

施工团队的能力是影响地铁建设效率的关键因素，施工团队可以通过BIM 数据分析，根据SIM 系统所给的数据进行研究，直观地看出各个施工环节有无问题，各个施工团队的工作进度和风险是否得到有效的解决。SIM 系统也有利于监管考核各个施工小队的实际效率，并且让各个小队有着有效的监督。这种方法，可以在特殊施工问题上找到合适的施工团队，可以因地制宜地开展地铁建设工程。

另一方面，地铁建设是一个工程量十分巨大的项目，在施工方面需要严格筛选专业人员和施工单位，不能有半点马虎。因为整个地铁建设会投入大量的人力物力财力，因此，在策划和施工的过程中不能有怠慢，一旦出现差错就会带来巨大的消极影响。况且在协调各个单位组织的时候，也会出现不同程度的障碍，各个领域的人在一起协同工作也会面临许多严重的问题。而BIM 技术系统就是为解决这样的问题而产生的，它可以十分有效和快速地解决地铁施工中所有遇到的问题，提高建设地铁的效率，是一个十分有用的系统。

SIM 信息透明化集中化可以促使各个参与地铁建设的人士更好地沟通交流，加强相互协助。地铁施工建设不是单方面的规划建设，而是涉及的很多领域不同职业的人共同完成的，同时，在施工期间，还要时刻注意地面基础设施的影响，还要充分和各个单位组织沟通。因此，各个领域的专业人士相互沟通相互协作是建设地铁的主要前提。SIM 技术可以构建一个专门的信息交流平台，并将各个领域的专业知识进行不同层次的翻译，让每个施工单位的人都能够明白意思，每个环节的人员都可以在平台上更新修改自己领域的有关信息，做到信息有效的共享交流。比如，当施工小队发现轨道的材料没有达到要求，就可以在SIM 信息平台上发布相关的消息，当负责材料的有关人员看见后，就会采取相应的措施去解决这个问题，这样就大大促进的效率的提升，还能增强整个施工团队的凝聚力。SIM 系统将一对一这种落后的传统沟通模式转变成了一对多的新时代模式，保证了信息获取的及时性，更加增加了人员的相互协作能力，更加快速便捷地传播信息，做到信息的全透明化。

SIM 信息系统能够对地铁建设中的所有动态进行跟踪处理。地铁的施工空间不如地面施工那么宽阔，对资源的摆放位置，人员的休息区域等都有着严格的规范。并且地铁建设的施工量也十分巨大，传统的施工模式不适合地铁建设。SIM 系统就是根据其强大的功能性，可以对施工期间的所有信息进行整合处理，包括材料、人员、有关单位、商务合同等进行有效的管理。依托这种强大的功能，可以对资源做到逐一的跟踪调查，还可以对施工单位人员进行排班轮换。更何况，SIM 技术有计算机技术作为大数据依靠并结合各种电子设备技术和定位技术，可以对项目风险进行有效的评估测试管理，还可以随时掌控施工现场，并且提供现场施工的各项数据，并且对施工材料和其他资源进行有效的跟踪处理。通过SIM 系统，可以让地铁施工的材料有效地利用起来，同时，加强整个施工团队的管理和协调。

SIM 技术可以合理地规划地铁建设的施工进度。因为地铁建设工作量巨大，环境狭小和技术性高的原因，要在密闭空间内进行不同领域的施工是十分困难的事情，这也会导致施工断断续续，没有连贯性，降低地铁建设的效率。但是，通过SIM 技术就可以轻松进行资源整合，构建一个有效的3D模型，并在3D 模型的基础上再进行结构优化，将SIM 技术和地铁建设的所有信息结合整理，预测可能遇到的风险并进行解决。通过SIM 技术对多种地铁施工案例进行分析，我们可以看出，SIM 技术的确提高了地铁建设的效率。

4 结语

如今地铁的建设越来越普及，成为城市内部交通最方便的一种交通工具。但是，传统的建设模式还存在，就导致了地铁建设工期延迟，带来了经济损失。因此，SIM 技术必须得到快速的普及，才能更好地建设我们的城市内部交通网络，更快的让市民享受方便的交通服务。SIM 技术是一种整合整个地铁建设所需要面临问题的系统，可以让信息更加高效地传递，让跨工种交流协同工作变成可能。无论是在风险管控上，资源的最终利用上，还是整个施工现场的监督上都发挥着举足轻重的作用。因此，我们必须大力的推崇SIM 技术，在目前社会背景和科学技术的前提下，只有SIM 技术系统能够最好的服务地铁建设，加快地铁的建设，提高效率，带来经济的发展。这种技术对地铁建设有着十分重要的作用，对城市的基础建设有着推动作用，对城市居民也是很有价值的。