基于BIM技术的轨道交通建设管理研究

薛坤川

摘要：随着城市化进程加快，人口剧增，交通拥堵问题日益严重。城市轨道交通成为缓解交通拥堵的有效措施，其具有节能环保、运载量大、高效安全的特点，并日渐成为城市居民外出不可或缺的出行方式。长期以来，我国城市轨道交通建设采用以经验为导向的粗放式管理模式，对建设过程安全、质量、进度、投资等方面管控力度有限，导致安全事故频发、工期紧张、工程质量难以得到保障，同时难以满足社会预期要求和行业高速高标准发展的需求。

关键词：BIM技术;轨道交通;建设管理

引言

轨道交通项目具有体量大、工期漫长等特点。此类工程的管理难度大，施工环节十分复杂，安全风险较高。对于施工单位而言，想要确保项目能够顺利开展，必须要对安全管理工作给予高度关注。实际工作中，施工单位需要构建一套安全风险信息管理机制，对项目中可能出现的安全风险进行灵活把控。由于轨道项目十分复杂，依靠传统方式构建安全风险管理系统效率较低，因此需要依靠BIM技术，提升安全风险管理信息系统建设效率。通过该系统项目中可能出现的安全风险进行责任落实，并提升安全风险管理系统的规范性与科学性，尽最大可能降低安全事故发生的概率，一方面能够确保施工项目顺利进行，另一方面还可以体现施工单位的社会价值。

1 BIM技术概念

BIM技术基于3D数字技术，将BIM技术与建筑施工项目进行结合，能够在计算机平台中对建筑施工活动中应用的各种技术数据进行整理，并通过3D方式进行展现，让施工人员能够以直观的方式对建筑工程进行深入了解，对于建筑行业发展而言，BIM技术的出现和不断成熟为该行业发展指明了一条全新的道路。当前，世界上很多经济发达国家在BIM技术的使用方面已经积累了大量经验，尤其是在地铁项目维护、建设和运营管理方面，BIM技术发挥了重要作用。近年来，在全国范围内拥有强大BIM技术应用程序的施工单位数量每年平均增长率在30%左右，伴随着此项技术越来越成熟，其在铁路运输建设中也发挥出越来越重要的作用，其主要应用包括结构建模、碰撞检测、管道设计、施工模拟等，能够根据施工项目实际需求，对BIM技术使用方式进行灵活调整。

2 BIM运用面临的技术难题

2.1模型格式不统一，整合数据难度大

深圳市轨道交通5号线工程黄贝岭站后至大剧院段车站主体模型及地下管线模型采用Revit软件制作，区间模型采用MicroStation软件建立，三维地质模型采用GeoStation®建立，地上环境模型采用航拍倾斜摄影数据并通过ContextCapture与MapStation®系统建立。由于每种软件现阶段并不能实现良好的兼容，较难整合至一起，无法保证展示效果。（2）数据轻量化困难。BIM模型数据量巨大，尤其对于轨道交通行业，全线模型并不是单一地用一款软件建立，且城市轨道交通工程工期较长，沿线地形地貌信息、拆迁占地信息等需要实时掌控，因此需要结合轻量化平台进行管理，发挥大场景调度的优势，进行多源数据的融合。为实现全线环境模型与车站等BIM模型的良好整合效果，需要解决数据整合及轻量化问题。

2.2人为因素

轨道项目建设活动需要用到大量建筑工人，同时为了确保各个施工环节顺利进行，还要组织规模庞大的监督管理队伍。这种背景下，一些承接了轨道项目的施工单位在施工初期阶段无法快速雇佣大量工人，导致专业施工人员数量少，每一位工人都面临巨大的工作压力，容易在施工过程中出现各种疏忽。此外，由于招工困难，一些施工单位会降低招工要求，一些专业素质欠佳的工人也顺利进入工地，甚至一些完全不懂得建设技术的工人在经过简单培训之后也加入了建筑活动。这些人员基础能力较差，对于轨道交通项目施工特点十分陌生，对于各种建筑施工标准把握不准确，容易引发重大安全事故。

3 BIM技术应用实例

3.1管钱迁改应用

本工程全线地下管线错综复杂，基于BIM技术可批量完成管井与管道的建模，快速还原拟建轨道交通建设片区地下管网敷设现状，实现前期工程的三维可视化模拟，通过将BIM模型、地形地质模型、交通导改模型与管线模型结合，进行管线迁改模拟。借助AR技术，将BIM模型通过BentleyNavigatorconnectedition软件，发布至兼容增强现实技术的空间数据转换处理系统（FMEAR），技术人员在现场踏勘时可利用ipad等移动设备进行查看，通过移动设备扫描现场地下管线位置，找出合适的迁改位置，梳理潜在改迁冲突，辅助前期管线改迁方案的制定，该方法可使现场管理人员摆脱在现场查看大量图纸的繁琐方式，仅需携带ipad即可满足现场需求，極大降低施工风险。

3.2安全风险源监控

BIM技术的应用有助于安全地监控风险来源。由于本站的特殊地理位置，站南侧的大型建筑物升高，施工界限最接近站体32.12米。风险监测至关重要。有九种类型的监视点，包括垂直构造移动、垂直地下管线移动、地下水位、垂直支撑顶部移动（墙）、水平支撑顶部移动（墙）、混凝土支撑、钢支撑中心线和垂直柱结构移动。使用BIM技术预先模拟与危险源监控点的预埋和后续施工阶段相关的问题。在埋葬前阶段，对车站周围建筑物、地面管道和地下管道等垂直移动控制点进行建模;在后续工作中，对车站周围的地下水位、支护桩（墙）、混凝土支护轴向力、钢支护轴向力和支柱结构监测点进行建模，从各个方面监测车站结构的沉降和倾斜;最后，通过数据协调，将现场实时数据同步到风险源监控平台，实现安全风险源监控、图像、可视化和便利性。

结束语

本项目采用BIM技术简化设计和施工，优化设计图纸，改进施工方案，减少渗漏检测缺陷;从多个应用点（例如工程进度、质量和安全性）进行分析，可以为在其他项目的铁路交通中实施BIM提供参考。

参考文献

[1]郝菊香，冯娜.BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的应用[J].中国新通信，2018，20（14）：109.

[2]高如超.基于BIM技术的轨道交通建设安全风险管理信息系统建设的探讨[J].电子测试，2018（11）：131-132.

[3]陈前，张伟忠，王玮.BIM技术在城市轨道交通建设工程质量与安全管理中的落地应用[C]//第二届全国BIM学术会议论文集.，2016：207-214.