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［摘要］城市軌道交通行業(yè)的發(fā)展，對于促進社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要的作用。在軌道交通工程的建設(shè)過程中，由于其所處的地區(qū)環(huán)境、施工專業(yè)性等各種因素的影響，其建設(shè)過程存在較高的難度。而引入先進的BIM技術(shù)可以有效解決很多的施工問題，具有顯著的應用優(yōu)勢。

［關(guān)鍵詞］城市軌道交通工程；設(shè)計；BIM技術(shù)；應用策略

1城市軌道交通工程簡述

城市軌道交通工程作為公共交通項目的重要組成部分，在促進城市交通運行方面發(fā)揮重要作用，其項目本身功能應用定位與工業(yè)建筑等工程項目有一定的區(qū)別。本文從以下幾方面，對此工程項目的特點進行分析。一是其屬于公共服務(wù)類項目，由相關(guān)部門投資，通過招投標方式外包給施工企業(yè)進行建設(shè)，是相關(guān)部門履行自身職責、落實相關(guān)政策，為民眾提供社會服務(wù)的公共產(chǎn)品；二是此項目有多個參與方，在工程中體現(xiàn)形式較復雜，基于工程建設(shè)的實際情況，監(jiān)理、施工資源供應商等總是不斷變化的；三是項目規(guī)模較大，涉及內(nèi)容廣泛，影響因素較多，需要投入的資金也較多，擁有多個利益方；四是城市交通工程項目與市民人身安全有直接關(guān)系，所以在建設(shè)時要綜合考慮各方面因素，確保工程質(zhì)量[1]。而且其投入資金之后，到獲得利益之間存在較長的周期，所以為保證資金后續(xù)投入的及時性，必須在工程開始運行時就能獲得經(jīng)濟效益；五是由于此工程在城市地區(qū)進行施工作業(yè)，所以對外部環(huán)境因素反應較為敏感，一旦受到外界因素干擾，會對工程進度產(chǎn)生一定的影響；六是建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，建筑市場規(guī)模越來越大，發(fā)展越來越迅速，再加上現(xiàn)代化城市建設(shè)的需求，使得城市軌道交通工程項目產(chǎn)生的作用越來越大，導致工程內(nèi)容增多，變得越來越復雜，管理模式需要順應形勢，趨向于精細化特點。

2BIM技術(shù)概述

2.1概念簡介。BIM技術(shù)（建筑信息模型），工作原理是以建筑物中的三維模型作為有效載體，將城市軌道交通工程項目開展過程中，包含的施工前設(shè)計、施工過程、工程管理等各種信息進行連接并實現(xiàn)，使此技術(shù)貫穿到開展的項目，每個施工部分的整個施工階段中，使建筑物中所有的信息體現(xiàn)出集中與協(xié)同的效果。2.2技術(shù)特征。第一，信息集成。BIM技術(shù)在應用過程中，主要是通過利用數(shù)字信息，提前對建筑物狀態(tài)進行有效模擬，其中所涉及的數(shù)據(jù)信息，必須具有真實性，且對視覺信息展現(xiàn)、關(guān)系設(shè)定要素較為重視，如設(shè)備等。此外，可以模擬組成建筑物部分構(gòu)建整體性能和功能應用，通過信息展現(xiàn)的方式表示出構(gòu)建的連接模式等。此技術(shù)的本質(zhì)為，利用數(shù)字信息的有效性，充分發(fā)揮計算機的相對應功能，組建一個與工程項目各個方面都相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，方便建筑師獲取有效信息，提高工作的效率。第二，傳遞性。BIM技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)進行構(gòu)建時，可以保證所應用的數(shù)據(jù)信息內(nèi)在的一致性、聯(lián)系性。由此可知，建筑物在不同時間段內(nèi)產(chǎn)生的信息，如果在后期階段存在被整改的情況，BIM系統(tǒng)可以及時捕捉到變化，并實施處理措施，不需要采用人工核對的方式，對設(shè)計圖紙進行調(diào)整。傳遞性的優(yōu)勢在此技術(shù)中體現(xiàn)得非常明顯，不僅能提高工作效率，使工作及時展開，也能在一定程度上加快施工進度。此外，將其應用在工程開展過程中的各個施工階段過程中，能夠有效地表現(xiàn)工作的最終結(jié)果，并且通過提升各階段施工效率，能有效降低項目經(jīng)濟成本。第三，支持與協(xié)同作用。在城市交通工程開展過程中，BIM技術(shù)可以被任何一個參與方使用，并且每一個參與方都能通過BIM技術(shù)達到有效的溝通交流，這不僅能使實時檢測的效率得到有效提高，也能確保項目涉及的應用質(zhì)量以及呈現(xiàn)效果。而且參與方可以通過使用BIM技術(shù)，構(gòu)建三維建筑信息模型。同時，運用專業(yè)的理論知識，做好管線與設(shè)備方面的碰撞測試環(huán)節(jié)，以增強不同部門之間的聯(lián)系緊密性，提高溝通效率。2.3發(fā)展方向。BIM技術(shù)在現(xiàn)階段主要應用在民用建筑領(lǐng)域，在軌道交通工程方面使用較少，且具有一定的限制性。在此技術(shù)最初被引用在軌道交通工程項目時，在地鐵站和其周圍環(huán)境兩者的可視化設(shè)計、管線綜合碰撞檢測方面應用較多。通過對現(xiàn)階段BIM技術(shù)發(fā)展情況進行綜合分析，將此技術(shù)使用在工程項目開展前期、設(shè)計階段等，能集中體現(xiàn)可視化、資源共享等方面的優(yōu)勢。2.4應用現(xiàn)狀。作為基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，城市軌道交通工程建設(shè)大多數(shù)是通過政府引領(lǐng)，在法律層面、規(guī)范化程度方面要求非常嚴格。由于采用先進的技術(shù)較少，如果要制作BIM三維模型具有一定的難度，需要在進行施工設(shè)計時，先繪制二維圖紙，再采用相關(guān)技術(shù)使其轉(zhuǎn)變成三維模型。在轉(zhuǎn)變過程中，如果設(shè)計圖紙變更次數(shù)過多，會使得兩者之間數(shù)據(jù)、信息等的重合度存在差異。而且三維模型沒有法律約束，所以對施工責任以及施工工期兩方面進行考慮，選擇二維圖紙具有明顯的優(yōu)勢。此外，交通工程項目參與的單位眾多，通過對BIM技術(shù)應用進行全面分析以及從工程實際情況來看，當前在開展工程項目時，多是聘請第三方咨詢公司組建BIM團隊，其主要的工作職責是協(xié)助相關(guān)人員繪制BIM模型，做好協(xié)調(diào)等工作。但是這種方法具有一定的缺陷，主要為第三方咨詢公司在施工方面的經(jīng)驗不足，在現(xiàn)場進行模型執(zhí)導的工作能力也不盡如人意。在這種情況下，就很難完全實現(xiàn)竣工模型。比如在對管線進行繪制時，沒有相關(guān)方面的經(jīng)驗，只按照資料以及工作經(jīng)驗，采取優(yōu)先原則避讓的方式，可能會導致優(yōu)先級較低的管線數(shù)量較多，分布過于復雜，給順利施工造成一定的影響。

3BIM技術(shù)應用策略分析

3.1施工要點。對于軌道交通工程來說，在施工過程中，首先要根據(jù)工程的具體要求，制定合理的施工方案，此施工方案必須具有可行性、全面性，能夠完全體現(xiàn)BIM技術(shù)的應用效果，使信息傳遞具備有效性。在明確施工方案之后，需要以BIM技術(shù)為支撐，建立項目管理平臺，使其貫穿整個工程中設(shè)計階段、施工階段、運維階段的整個施工過程，用精細化管理方式提高各參與方的配合程度，合理管控施工進度與施工質(zhì)量。另外，此管理平臺是統(tǒng)籌集成管理和全生命周期性管理。前者為將工程中各階段進行整體統(tǒng)籌安排，如在工程開展之前，通過對BIM技術(shù)應用在工程項目中的要求，對整個項目管理進行優(yōu)化。后者為此管理平臺貫穿交通工程項目的整個生命周期，對施工中未發(fā)生的、已經(jīng)發(fā)生的問題都進行有效管理和完全控制，并且對項目運維階段可能存在的不良情況，提前進行模擬分析工作。3.2應用分析。第一，前期規(guī)劃。施工企業(yè)應該重視工程項目設(shè)計的前期規(guī)劃，確保項目的全面性、可行性。并且要科學合理地應用BIM技術(shù)，使此技術(shù)的思想理論為指導，創(chuàng)建與工程有關(guān)的三維模型，此模型內(nèi)容包括地質(zhì)環(huán)境、管線分布、建筑物、人文等方面的信息。要以這些信息為基礎(chǔ)進行綜合考慮，才能有效促進城市軌道交通工程的開展。第二，設(shè)計初期。在此階段主要是借助BIM技術(shù)，對地鐵站以及附近地理環(huán)境進行三維模型的構(gòu)建，全面掌控工程周邊的各種影響工程建設(shè)的因素，如產(chǎn)權(quán)等，能夠極大地提高工程方案的制定效率。尤其是地鐵通道的方位設(shè)計，這不僅能降低后期的拆遷難度，也能降低改線等狀況發(fā)生的概率，在很大程度上都節(jié)約了工程經(jīng)濟成本。此外，還可以對工程周圍各條道路的走向以及地下管線走向進行分析，對市政管線搬遷進行模擬操作，進一步優(yōu)化方案，增加其完整程度。第三，協(xié)同設(shè)計。在應用BIM技術(shù)進行工程建設(shè)時，此技術(shù)涉及的協(xié)同設(shè)計主要借助協(xié)同辦公平臺完成。所以負責工程各組成部分的設(shè)計人員，可通過借助辦公平臺，以同一個模型為操作對象，修改屬于自己權(quán)限范圍內(nèi)的部分內(nèi)容。通常情況下，相關(guān)人員對自身負責的部分進行修改后，更新的部分會實時體現(xiàn)出來。BIM系統(tǒng)，一方面能將未修改的模型保存下來；另一方面，可以實時更新修改后的狀態(tài)，有利于負責其他部分的人員，能在最新模型的基礎(chǔ)上，對其他部分修改。這種方式不僅能提高模型修改的準確率，節(jié)約工作時間，也能防止因為數(shù)據(jù)更新不及時，導致的新舊版本出現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂的情況。以下通過具體影城地鐵工程案例進行說明。某地區(qū)地鐵5號線在建設(shè)過程中使用BIM技術(shù)，在應用過程中，實現(xiàn)了設(shè)計階段的所有專業(yè)的全程應用，借助BIM技術(shù)構(gòu)建的管理平臺，將與此項目有關(guān)的設(shè)計方案、建模等內(nèi)容均收集起來，能實現(xiàn)及時改進功能，使得協(xié)同作用得到了較好的發(fā)揮。在制定應用BIM設(shè)計方案的過程中，要以BIM技術(shù)標準進行參考，對模板以及相關(guān)工具進行深入研發(fā)，使BIM技術(shù)的易用性得到充分體現(xiàn)。此外，在使用BIM技術(shù)進行設(shè)計時，需要根據(jù)企業(yè)的實際情況，制定BIM應用標準，提高其應用的規(guī)范性。并且對此項目的設(shè)計過程進行歸納整理，總結(jié)出符合實際狀況的設(shè)計步驟。熟練掌握并合理應用與BIM有關(guān)的標準信息給BIM交付應用成果做參考。另外，通過對工程的整理可以總結(jié)相應樣板文件，借助樣板，可以把建模、協(xié)作標準集中在一起，將其展示的效果在標準模板文件上進行體現(xiàn)。第四，深化設(shè)計。對于城市軌道交通工程而言，其在建設(shè)中涉及內(nèi)容冗雜，要保證其質(zhì)量，必須確保相關(guān)人員的專業(yè)素質(zhì)。而且一般情況下，為了不對市民的正常生活產(chǎn)生影響，施工工期都比較緊張，工程中要用到的設(shè)備系統(tǒng)各部分負責人員都要盡量同時交工。其中，采用二維施工圖進行工程施工，對于相關(guān)設(shè)計人員的專業(yè)能力以及工作經(jīng)驗具有較高的要求，既需要通過多方面多次溝通，對設(shè)計問題進行協(xié)調(diào)和解決，比較消耗人員的時間和精力。在施工過程中，也可能會存在很多工程結(jié)構(gòu)方面的問題。此外，一些設(shè)備、裝修等方面內(nèi)容在設(shè)計過程中要完全表達較為困難，需要以實際施工情況為基礎(chǔ)，在后期施工中慢慢補充，才能表達完整，不具備規(guī)范性、嚴謹性?，F(xiàn)階段，在工程的碰撞檢測等方面應用BIM技術(shù)次數(shù)較多，而且在實際應用過程中，軌道交通工程項目三維模型的整個繪制過程，就相當于建筑的建設(shè)過程。因此，要確保三維模型可以實時應用在施工過程中，施工企業(yè)要在設(shè)計階段，就參與到管線設(shè)計的整個過程中，防止一些與管線相關(guān)的設(shè)備等專業(yè)問題，存在相互碰撞的情況。第五，可視化設(shè)計。對軌道交通項目應用BIM技術(shù)進行設(shè)計時，創(chuàng)建的三維建筑模型，可以給相關(guān)人員提供施工現(xiàn)場周邊的各種情況的信息，有助于其全面把控施工過程。此外，各個項目在開展過程中，設(shè)計方案可以根據(jù)實際情況的不同進行實時修正，以保證工程順利進行。而且建筑師可以利用三維實體模型實現(xiàn)各種功能，并且直觀、可靠地展現(xiàn)出來。除了這些，還實現(xiàn)了及時溝通的功能，使此技術(shù)在工程施工方面，基本達到了充分應用的狀態(tài)。將其與傳統(tǒng)的設(shè)計模式進行比較，不相同的方面非常多，BIM技術(shù)最大的特色之一是建筑物構(gòu)建三維數(shù)字化。以上述案例中的建模工作為例進行說明，對于該項目的區(qū)間隧道進行建模工作時，可以運用性能較好、與工程設(shè)計相符合的軟件進行編程，使其實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計。同時，可以依靠相關(guān)的管片，逐漸形成隧道三維模型，確保此模型的精準性，以及實現(xiàn)螺栓、吊裝孔被嵌進管片的呈現(xiàn)狀態(tài)。通過完成區(qū)間設(shè)計步驟，在相關(guān)樣板文件中完成建模工作，并且在構(gòu)建盾構(gòu)管片族庫時，實現(xiàn)不同功能模塊的拼裝處理。

4結(jié)束語

總之，增強城市軌道交通建設(shè)的好處較多，不僅能夠方便廣大民眾日常通行，也能有效推動城市化發(fā)展建設(shè)，其他是時展的必然過程。而且將BIM技術(shù)應用在城市交通工程中，一方面能有效促進各個參與方的溝通效率；另一方面，可以使工程信息高度集成，實現(xiàn)協(xié)同作用的效果。但此技術(shù)在應用過程中，還需做更多的研究，將其進一步完善，并逐步應用在工程的各個階段中，起到推動軌道交通行業(yè)的發(fā)展的作用。

參考文獻

[1]蔡青春.BIM技術(shù)在公路工程設(shè)計中的應用[J].綠色環(huán)保建材，2019（10）：119.

作者:柯勝旺 單位:中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司