基于BIM的营业线站改施工计划编制和管理的探讨

杨 凯 中国铁路上海局集团有限公司调度所

近年来，随着铁路基础建设快速发展，高铁“八纵八横”运输网逐步形成。铁路建设的快速发展对营业线施工安全提出了更高的要求，同时对既有车站的运输能力也提出了更高的需求，因此伴随铁路建设的发展，既有铁路车站改造也遍地开花。既有站场改造是一项综合性、复杂性的系统工程，运输和安全压力大，施工计划编制难度大，风险高。本文主要探讨通过引入新技术来加强施工计划编制质量，提高施工组织的安全系数，创新施工计划管理模式。

1 营业线站改施工的特点及现状

1.1 站改施工复杂程度高，施工计划编制难度大

营业线既有站场改造施工主要是指在不中断运输组织的条件下对既有车站进行线路、信号、通信及接触网的改造，目的是提高车站的作业能力，增加区段的通过能力。主要有以下特点：一是影响设备多，对运输干扰大；二是施工中人员机具较多，对运输安全压力大；三是开通即运营，对设备一次性成品的要求高。

目前站改施工计划的编制主要是继承传统的人工+2D图纸的模式，施工计划的质量主要依赖工程师的素质和能力，没有更加先进的措施对计划进行把控。虽然现有的施工计划管理系统，大大提高了计划编制的便利性和安全性，但在基于新技术的平台上，强化施工计划管理仍然有很大的探索空间。不仅如此探索新技术提升管理水平确保运输安全也是贯彻国铁集团安全管理“人防、物防、技防”的机制要求。

1.2 站改施工安全压力大，风险高

站场改造施工是一个多工种，多专业，多部门结合的综合性、复杂性工程，涉及车务、机务、工务、电务、车辆、供电及房建各个专业，多数情况下施工单位也不止一家，结合部非常多，协调难度大。比如站前线路工程和站后信号接触网工程之间工期的矛盾等。

1.3 涉铁施工管理力量不足

施工单位的技术管理人员中了解铁路运输规律和特点的技术人员太少，在实际的营业线施工管理中，施工单位经常提报大面积影响运输实际的施工组织方案和施工计划，既影响正常施工进度，而且对铁路运输安全也带来了很大的隐患。不仅如此，现场作业人员基本上都是民工为主，虽然都经过培训合格上岗，但实际的人员素质仍然参差不齐，施工质量也就差强人意了。

2 BIM技术的定义和特点

BIM（Building Information Modeling）技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对。目前主要应用在建筑工程当中，对比营业线站改施工和建筑工程的特点，将BIM技术引入营业线站改施工，具有以下特点及应用优势。

2.1 立体化、可视化

BIM技术的一个直观的特点就是由传统的2D图纸升级为3D立体可视模型。利用这一特点可将既有站场图进行三维立体模拟，对施工前后改造变化的部分进行分拆演示，这样可以大大提高作业人员和管理人员对现场的掌控力度，提高管理质量。

2.2 协调性、优化性

协调是工程施工组织中的重点内容，不管是施工单位，还是业主及设计单位，都在做着协调及相配合的工作。工程施工中经常会遇到因为沟通不到位，导致各个专业之间的施工出现冲突。比如电务或通信的光电缆铺设路径与工务或接触网基坑位置之间的矛盾和冲突，在实际施工中时有发生。BIM的协调性服务就可以帮助处理这种问题，也就是说BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，并提供出来。

2.3 模拟性

模拟性并不是只能模拟设计出的工程模型，还可以模拟不能够在真实世界中进行操作的事物。在方案制定阶段和施工计划编制前期可以对施工关键性工程进行模拟实验，而更为关键的是通过BIM技术可以进行施工进度模拟和施工组织模拟。

2.3.1 施工进度模拟

将营业线站改施工按工程进度和每一阶段的运输组织方案制定施工进度计划，通过BIM技术将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D（3D+Time）模型中，可以直观、精确地反映整个站改工程的施工过程。通过这种4D施工模拟技术不仅能直观的掌握施工进度和运输设备变化情况，而且能更加准确的分析和判断施工对运输组织的影响，并制定更加全面细致的运输组织方案，充分体现出运输与施工兼顾的原则。比如在编组站改造施工中，由于施工进度的影响，需要对某各一站场进行半场封锁或局部封锁，涉及运输组织调整，列车径路调整的工作量非常大，通过这一技术进行运输场景模拟，可以很好的对站场的运输组织情况及列车径路进行模拟和复制，为施工方案制定和施工计划编制提供可靠保障。

2.3.2 施工组织模拟

施工组织是对施工活动实行科学管理的重要手段，它决定了各阶段的施工准备工作内容，协调了施工过程中各施工单位、各施工工种、各项资源之间的相互关系。通过BIM技术的应用可以对项目的重点或难点部分进行可建性模拟，对施工难点及重要环节进行优化。也可以利用BIM技术结合施工组织计划和方案进行预演以提高施工计划的可行性。在大型的站改施工中，涉及的专业和工种多，影响范围大，前期的施工计划和方案编制的质量多依赖于工程师的个人素质和能力，通过传统的二维CAD图纸进行施工计划和运输方案的编制，其中的安全风险不可小觑，同时施工组织人员对施工计划和方案的理解也存在差异，在已发生的施工安全事故中，因站改引起的事故不在少数。

3 展望和构想

针对施工计划管理的难点和施工组织的安全风险，充分利用BIM技术的优势，将两者进行有机结合，在方案和计划编制初期通过该技术对施工过程以及运输组织方式进行模拟和预演，提前摸排并解决施工和运输安全之间的矛盾和冲突，为施工计划的正确编制提供可靠的技术保障。具体有以下两点构想：

（1）施工方案编制前期施工单位应当提前与铁路局营业线施工管理部门进行对接，利用BIM技术对施工过程和运输组织调整方案进行推演，对涉及重大设备变化及行车方式变化的施工计划进行模拟预演，有针对性的制定运输调整方案和编制营业线施工计划。

（2）通过BIM技术的应用将“施工流程网络图”进行3D立体模拟，更加直观的呈现施工组织过程。施工流程网络图是营业线施工组织的一个重要的工具，营业线施工必须在行车部门揭挂施工流程网络图，实践证明揭挂施工流程网络图可以很大程度上确保施工的安全正点。由此可以预见，若在施工组织预备会和点名会上利用3D立体模拟后的施工流程网络图进行施工流程预演，施工组织人员和行车组织人员对施工流程的掌握将会更为直观和容易，施工安全正点率将会进一步提高。

4 结束语

BIM技术基本上是一个比较成熟的技术，工程上应用也比较广，但在营业线施工中还鲜有应用。通过引入这种新的技术平台可以突破营业线施工计划编制的传统模式，在施工管理思路和作业模式上进行创新。不仅提高营业线站改施工计划的编制质量，确保施工组织安全的同时，同时也是贯彻国铁集团所倡导的“人防、物防、技防”的安全管理机制的重要体现。可以预见，该技术的应用也将会是我们营业线施工计划管理的一个新的突破。