BIM技术在市政综合管廊建设运营中的应用探究

摘要：近几年，我国“城乡一体化”的建设加快了城市现代化的新发展，与此同时，城市基础设施建设也面临着更大的挑战。综合管廊改善城市地下错综复杂、分散的管线布局，是未来城市发展的主流方向。传统方法设计和施工的综合管廊在精准性、合理性、效率等方面都存在着明显不足。BIM技术的出现，能在大程度上解决目前市政综合管廊建设中的不足，并有力地推进了，城市地下综合管廊的建设和发展。

关键词：BIM技术;综合管廊;应用分析

1 引言

随着连续出台的，有关中国城市地下综合管廊的建设政策，城市综合管廊项目建设正在增加。然而，随着综合管廊涉及供水，排水，燃气，电力，通讯等众多管线，构造复杂，各管道之间不可避免会出现碰撞等问题。BIM应用于综合管廊建设中，有利于解决建设过程中的图纸中各种管道的碰撞、遗漏问题。同时BIM技术的应用有利于施工管理中的相关问题。

2 工程概况

该位于某市城东地区，为贯穿城东、东西向重要交通联系通道。西起交叉口以东，东至交叉口以西，呈东西走向，道路全长3.683km，道路宽50m，起止里程K5+341.974—K9+025，其中综合管廊工程全长3.643km，管道走廊被分成四个舱室，主管道廊道位于道路中线南侧的绿化带下。管廊中心线与道路中心线的距离为15.2米，主要的标准截面管廊采用矩形截面的形式，包括燃气舱、综合舱、污水舱、电力舱，每个舱的净高为2.85米，净宽分别为：1.7m、3.1m、2.0m、2.7m[1]。

3  BIM技术的简要概况

BIM技术是建筑信息模型技术的缩写，它是一个新的项目信息协同管理方法。越来越多的地铁建筑业和建筑业都采用这种技术。基于三维数字化技术，它是从传统的建筑设计模式，采用成本模式和建设管理模式不同。集合各种工程数据信息，对整体工程项目实现数字化的表达，以更加直观的方式呈现给工程项目的设计人员。BIM技术可以将整个于建筑工程相关的信息全部纳入信息库中，所包含的信息非常的全面，有设计，操作，管理和施工等内容。其还能够将不同阶段的建设周期，数据和资源进行有效的结合，来全面的呈现出工程所需要的实际的对象。

BIM技术不能简单的理解为软件应用和模型构建。BIM技术是通过在计算机上建立虚拟三维模型来模拟建筑施工的全过程以及建筑的生命周期设计和管理。通过对建筑行业的生命周期的所有信息的有机结合，可实现现代化的管理方式，促进建筑行业从手工绘图转型。3d虚拟建筑工程模型[2]，通过计算机的模型提供的搜集信息和专业信息是BIM技术，它可以在建筑的全寿命周期使用，可以有效地判断项目的核心。这个建树工程的信息模型可以通过数字建模软件来实现对项目工程的管理，设计，施工和建设，可以最大化的来实现建筑企业的利润与价值。BIM技术还可以根据各个不同阶段的知识去共享企业之间的信息，推动企业之间的合作更加的紧密，有助于凝聚建筑行业一起向更高一层次的发展。

4  BIM技术在市政综合管廊建设中的应用

4.1 深化设计

本工程地下综合管廊管线种类繁多。管道与附属设施的碰撞是不可避免的。如果直接施工，很有可能在实施阶段发现此类问题，到时候再召集相关方进行变更或签证，将会影响地下管廊工程的施工进度、并造成成本的增加。而利用BIM技术能提前发现管线及附属设施之间，管线之间存在的冲突情况，因此可以缩短工期，减少资源的浪费，降低成本。

4.1.1 发现部分图纸缺漏问题

设计阶段，有时由于相关专业设计人员之间沟通不及时，很容易发生相关专业之间碰撞现象，或建筑大样与建筑平面不一致问题，一旦项目在实施过程中遇到了图纸的问题，就要管廊机电图纸进一步核查，查找错漏碰缺，出现这种情况既会耽误时间而且还会造成建设成本的增加，为避免此类情况的发生，构建信息模型可用于生成協调数据，以便及早发现问题，增加科学管理力度。

管线出线井，在管廊结构施工图管廊层顶板配筋平面中，洞口大小完全占据整个综合舱，而在管廊结构施工图——燃气、给水、强弱电管线出线井设计图中，剖面图中显示在上层管线出舱层，靠近燃气舱一侧的墙面底部有一个1%的找坡，与结构施工图反映的情况不相符。

综合舱、污水舱、电力舱出风口、逃生口结构设计图在结构图中，出风口位置污水舱和电力舱上方，在综合舱和污水舱墙体上方有一根顶板梁，但在管廊平纵横的平面图中，出风口位置位于污水舱靠近综合舱一侧，在该情况下，上述顶板梁的位置不确定。

4.1.2 对管廊内部管线进行了优化

因未确定具体实施方案，故设计图纸未完成所有的节点大样，根据主廊道设计图，采用BIM技术优化廊道内管布局。为节点处管线排布提供了参考方案，并对施工单位进行三维交底。

4.2 有利于技术交底

应用于技术交底并指导施工，确保BIM模型和施工现场的一致性;对施工复杂区域，例如管廊主线支线交汇区域，根据BIM施工模型进行施工三维交底，根据需求提供平面、立面和三维、剖面施工图;对大型设备吊装进行复核，进行路径模拟及分析;对各类变更进行管理，建立变更模型，确定变更状态，对变更通过颜色区别进行管理，并迅速改变部分的计算工作量，协助调整计划，记录变化数据。建模技术以三维立体立体图的形式在人们面前生动地展示复杂的平面和钻孔，各方都能看到所创建的模型，通过对基于BIM模型的三维交底，直观的展示管廊断面及复杂节点以及管线与管线、管线与设备之间的空间位置关系，有利于施工人员了解掌握现场情况。

4.3 负责质量控制，进度控制和成本控制

通过BIM技术应用，参照BIM模型对施工现场已完工程进行对比，查找质量问题，确保已施工部位与设计图纸一致。

通过总控计划及实际施工进度信息集成在模型中表达，参建各方基于BIM模型共享计划及进度信息，分析实际进度与总控计划的偏差，实时调整施工进度计划，保证项目按总控计划实施。运用BIM技术建立综合管廊的三维算量模型，采用BIM模型直接生成工程量的模式[2]，可初步完成结构部分工程量统计，为项目成本管控提供了计量参考依据，便于后续针对清单开项进一步核查工程量，对工程量清单中的工程量进行校正，核对工程量清单中的工程量，分析计算偏差。

4.4 进行综合管廊拆分提高预制构件质量

管廊的路径设计好以后，模型设计者可将管廊的整体划分为不同的编号，在过去，它被分成许多楼层平面图，并且这个过程非常复杂并且容易出错。然而，BIM技术可用于管道除以建立信息模型，可以大大提高工作效率，不需要反复建模。三维的空间模型也将预制件的信息更加精确的传递给生产厂家，提高了预制件的合格率及使用率，从而提高综合管廊工程的施工质量及进度，如图1。

4.5 模拟建设周围环境

综合管廊整体建于地下，在建设过程中也要考虑周围其他市政建筑物及公用实施的安全性，BIM技术可以将使用勘查设备获取的周围信息的情况导入软件中，将周围区域的规划及建筑物的数目等数据收集起来并建立模拟周围环境的模型，保证综合管廊结构的安全性。

4.6 進行管线定位避免交叉

管廊工程管线错综复杂，BIM软件可以确定主线、支线、入（出）户线等线路的连接及位置关系，形成互不干扰的位置关系最终确定各个线路合理的空间布置位置，在管线布置合理的情况下，还要预留一定的空间供后期的维修及养护使用。此外，碰撞检测功能的软件可以检查距离和深度的管道设计模型，如图2所示，如果检测出有碰撞的点，设计人员可进行及时的调整，便于扫清设计中的“盲点及遗漏点”，可减少后期的返工，保证综合管廊的整体性，

5  BIM技术在市政综合管廊施工和运营中的应用分析

5.1 市政综合管廊智能管理应用

BIM模型包含了综合管廊各阶段建设过程中的相关资料及数据，在前期设计及施工等工作完成后，将BIM软件中的数据交给后期维护的相关单位。BIM模型数据库可以随时查询管廊网的情况，如电表、监测系统等相应设备。不仅如此还可以根据前期的数据库通过安装相关的监控设备实现后期运营管理的智能化。例如电网的智能控制，通过使用测试电网电压监测设备，每个管道的操作数据和阈值电压的负载，通过合理的调整，可以使电网供压达到平衡状态，避免电压不稳等问题。排水管网也可以实现智能监测，根据管道水流量的大小及承压值，通过智能控制在暴雨期间可以对管道进行检查避免城市内出现内涝、排水不畅等现象。

5.2 市政综合管廊协调稳定性应用

运营者可以通过市政综合管廊模型查看管线设计、施工及管理人员、生产人员及其他相关信息，发现问题可联系相关人员，既避免了工程事故也防止了相关部门推卸责任。同时还减少了各企业、部门之间的信息沟通障碍，为综合管廊的运维管理工作提供了新的天地，保证后期每条管线运营的安全性及稳定性。

6 结语

综上所述，建筑行业在不断的完善，科技的脚步越来越快，BIM技术将会在建筑行业得到广泛的应用，相关的功能也会得到进一步的完善。BIM技术能够处理并组织繁杂的设计及施工信息，使市政综合管廊在建设过程中更加的精细化、智能化、规范化。利用BIM技术的专业协同性，整合各专业BIM模型，查找管道间碰撞干涉，并进行实时智能监测。及时控制项目建设进度计划、质量管理和成本。因此，成熟的BIM实施系统将有助于促进综合管道和走廊的智能化建设、运营和管理，提高施工质量，给项目带来切实效益。

参考文献：

[1]栗鹏.基于BIM的城市地下综合管廊全生命周期管理研究[D].郑州航空工业管理学院，2019.

[2]李建阳.浅谈BIM技术在市政综合管廊施工阶段的应用[J].低碳世界，2019，9（04）：157-158.

（作者单位：中铁建设集团有限公司）

作者简介：邓伟林（1980年5月）;性别：男;民族：汉族;籍贯：江西省贵溪市;职称或学历：本科，中级工程师;工作单位：中铁建设集团有限公司;研究方向：建筑施工。