BIM技术在江南中心绿道武九线综合管廊工程中的应用研究

王轶骏 方晓亮 张斌

摘  要：随着城市建设的现代化和智慧化发展，越来越多的地下空间工程都会运用BIM技术。综合管廊作为现代智慧城市的重要组成部分和基础设施，可通过BIM技术的应用，解决传统建设中常见的管线及结构碰撞问题，并协助施工和后期运维管理。研究表明，BIM技术在管廊项目的设计、施工、运维全生命周期中均发挥重要的作用。

关键词：武九线;综合管廊;BIM

中图分类号：TU990.3    文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2021）04-0000-00

0 概述

江南中心绿道武九线综合管廊工程属于武汉长江主轴的重要组成部分，项目横跨武汉市武昌区、青山区、洪山区;其主线管廊全长13.25公里、支线管廊全长2.98公里，同时含有540米建设十路道排工程，管廊主体断面以三舱为主，局部为二舱和四舱，建成后将容纳给水、电力、通信、热力等管线，地上同步建设绿道景观，打造沿长江主轴滨江核心区的生态文化长廊。项目施工存在的重难点：施工工期紧迫、施工场地狭小、地下管线复杂、与既有道路地铁桥梁交叉节点众多、管廊结构交叉口施工复杂、部分施工工艺复杂（如大断面矩形顶管）等。业主在项目初期经过调研决定通过全生命周期应用BIM技术来解决这些困难问题，达到提升项目质量的效果。武九线管廊示意图1所示。

BIM技术是以建设项目自身相关的各项信息数据作为基础建立的建筑模型，不仅能从空间上全面的展示项目本身，还可以在模型中添加设计信息、施工信息、管理信息、质量及安全信息等各种过程信息。同时使用BIM管理平台，结合GIS、物联网等各种应用还能在项目建设的其他领域进行相应的应用拓展。BIM技术本身具有可模拟、可视化、可出图、可协调等特点，将BIM技术应用于综合管廊项目中可大大提高管廊的建设质量。综合管廊中最基础的服务对象就是管廊中的各类专业管线，在管廊的建造过程中如何将这些纷繁复杂的管线，根据不同权属单位的要求纳入到管廊内部的有限空间中，是设计与施工企业遇到的难点，往往容易出现各种错漏碰缺，而通过BIM技术的应用可以有效的解决这些问题，同时BIM还可以应用到管廊的运维养护等方面。

本文将以江南中心绿道武九线综合管廊工程的BIM应用为基础，探讨BIM技术在管廊的设计、施工和运维阶段的应用，以期为BIM技术在类似综合管廊工程的应用提供借鉴。

1 项目BIM策划

本项目在前期组织了BIM工作专班，并建立了BIM工作机制及配套制度。积极开展《基于BIM的施工信息化技术研究》课题研究，为将BIM技术应用创建工作落到实处，项目组根据目标、指标分解情况，制定了《BIM建模标准》、《科技创新与应用管理办法》、《BIM技术应用管理制度》、《BIM平台管理制度》等制度，并通过修编整合成册后，以PPT、交底、宣传栏等多种形式向参建各方宣传BIM技术应用具体施行方式和应用理念。在项目招投标过程中就对项目的BIM设计范围和交付成果等做了详细要求，并在项目阶段性验收环节要求专门对BIM成果组织评审验收。BIM标准及管理制度图2所示。

2 设计阶段BIM应用

项目采用Autodesk公司的Revit软件做为基础建模平台，对管廊节点进行全专业建模。在方案阶段针对穿越地铁5号线、长江隧道及和平大道高架的重要节点进行方案对比，分析空间位置关系，选择最优施工工序。并使用分析软件开展通风分析、逃生模拟、生态分析优化设计方案，论证设计的合理性。

在初设阶段通过dynamo进行二次开发，结合python及revit软件自动生成复杂的管廊区间段，大大提升了BIM建模效率。同时根据图纸参数信息建立相关专业信息模型参数化构件库，共计近200个构件族。为使构件更具复用性，在设计时对使用频率高的支架、标识等进行了参数化工作，在后期管廊变更BIM建模时节约了近一半的时间。并使用Navisworks软件对设计成果进行碰撞检查，针对发现的问题及时进行调整，减少后期施工返工，在施工图阶段对模型进行了深化，并根据深化后的BIM模型，进行了全专业BIM出图，包括工艺、结构、支护、电气、监控与报警、消防、通风、排水、标识等专业，共计生成图纸842张，建立了统一的BIM出图模板与完善的出图流程。同时对建设六路道口、三角路、罗家港明渠等節点继续施工方案模拟、附属工程设备安装模拟，并对保利常阳、绿地中心、和平大道等十余个节点进行节点模型深化，并生成VR全景展示项目建成效果，大大提升了项目设计品质[1，2]。管廊进风口节点图3所示。

为实现武九线综合管廊项目设计的可视化，各专业的集成协同设计，同时也建立了综合管廊BIM设计参数化构件库，并通过应用分析优化了设计方案，对重要节点进行施工模拟提升后期施工效率。

3 BIM技术在施工阶段的应用

在设计模型交付后，施工企业首先对设计阶段模型进行深化，形成施工阶段BIM模型，基于细化的BIM模型工程量和图纸工程量计算对比，通过对比分析发现原清单编制漏项19处，部分工程量与设计图纸得量存在较大差额，清单编制少预算金额累计3000余万元。由于现场施工场地狭小，临建布置时通过BIM场布建模，预先进行临建布置，合理规划，将场地的利用率最大化，达到综合管廊建设的需要，优化临建布置方案。主要应用于施工便道，钢筋场布置、和平大道顶管、友谊大道顶管、余家头顶管、管廊桥等临建和场地布置，共计临建和场地布置16处[3]。管廊钢筋场布图4所示。

由于本工程施工节点种类多，工艺复杂，施工易漏项或错误施工，传统平面施工技术交底不够直观，难以精确表达各结构节点、管线和构件的关系，接底人与交底内容理解容易偏差。设计和施工单位基于BIM技术开展了BIM可视化交底工作，有效地提高了工作效率，交底内容更加直观和准确，施工班组也能更快理解施工图纸和施工方案，使施工工艺的执行更加彻底，保证了施工目标的顺利实现[4]。综合管廊工程相对复杂的工艺包括顶管工程、管廊桥工程、交叉口及人员出入口结构和监控中心。通过利用BIM建模，细化每个复杂工艺施工步骤，将不同阶段工艺主要内容形象展示，利于不同阶段施工安全及技术交底，同时制作成的视频可全程展示整个施工工艺技术，简单易懂，利于施工。

4 BIM技术平台管理

项目设计阶段搭建了基于云技术、GIS技术、互联网技术及物联网技术于一体的BIM+GIS综合管理云平台，对BIM设计成果进行整合，实现了项目的模型管理、进度管理、质量安全管理、人机料管理、设计管理、文档管理、新闻管理、视频监控等功能。同时设有系统首页，提供项目动态、通知公告、标准规范、通讯录、项目简介、天气情况等主要日常动态信息，满足对工程项目建设和管理的信息需求。BIM管理云平台图5所示。

5 总结

本文就江南中心绿道武九线综合管廊工程的BIM应用进行了研究，分析整理了在设计施工阶段BIM技术应用点及相关流程。通过前期设计和施工阶段BIM的应用，优化了设计，提升了施工质量，为运维阶段的BIM应用打下了坚实基础，并取得了一些阶段性成果。本项目在2018年申报并入围武汉市建设局第一批BIM技术试点A类项目，配套管廊BIM交付标准获批中国建筑学会综合管廊信息模型标准项目，2019年被评选为获中国中铁股份有限公司绿色科技示范工程、武汉市江城优秀文明工地，获得2020年河南省第二届“匠心杯”工程BIM技术应用大赛二等奖。

目前本项目正在进行施工，运维BIM管理平台已经基本完成，后期将基于BIM技术在运维阶段实现对管廊的设备管线、能耗、资产、巡检养护、安全等方面进行管理，实现BIM技术的真正价值。

参考文献

[1] 方金强，马庆华，陈爱萍.浅谈BIM技术在地下綜合管廊全生命周期建设中的应用[J].绿色环保建材，2017（11）：127.

[2] 林兴.BIM技术在地下综合管廊建设中的应用[J].四川水泥，2020（4）：126.

[3] 张欣宇，吴芝奇.谈BIM在市政综合管廊设计中的应用[J].工程建设与设计，2020（12）：120-121.

[4] 戚欣，张小龙，王婉.城市地下综合管廊智慧化施工管理应用研究[J].智能建筑与智慧城市，2018（7）：104-106.

收稿日期：2021-03-09

作者简介：王轶骏（1973—），男，湖北武汉人，本科，高级工程师，研究方向：工程管理。

Application of BIM Technology in Comprehensive Pipe Gallery Project of Wujiu line of Jiangnan Central Greenway

WANG Yijun，FANG Xiaoliang，ZHANG Bin

（Wuhan City Railway Construction Investment Development Co.， Ltd， Wuhan Hubei  430061）

Abstract： With the modernization and intelligent development of urban construction， more and more underground space projects will use BIM Technology. As an important part and infrastructure of the modern smart city， the utility tunnel is an important part of the modern smart city， it can be applied through BIM Technology， to solve the common problems of pipeline and structure collision in traditional construction， and assist in construction and later operation and maintenance management. Research shows， BIM Technology plays an important role in the design， construction， operation and maintenance life cycle of pipe gallery project.

Keywords： Wujiu line; Utility tunnel; BIM