复杂基础设施工程地下管线的BIM应用

倪继军

复杂基础设施工程地下管线的BIM应用

倪继军

以上海迪士尼后勤区基础设施工程为例，介绍BIM模型在复杂地下管线的设计、施工、竣工图、运营维护等阶段的全过程控制管理，确保业主、设计等各方对地下管线的实时管理，便于相应单位及时调整以及地下管线的后期运营维护。

地下管线；BIM应用；管理

后勤区基础设施地下部分：主要包括雨污水、电力通讯排管、动力管线等由各单体接入主管网的次级管线，以及整个场地灌溉、照明、电力、安防、通讯等三级管线。此部分管线设计图纸只是确定相关埋深及走向规定，具体实施均是依据现场进行动态调整。

施工过程中迪士尼投资方更是聘请大量管理团队服务于项目管理，包括设计团队、质量团队、协调团队、进度团队、费用团队、运营团队等一系列管理团队。

由于迪士尼项目管理团队的多元性，地下管线的复杂性，为使得各管理团队都能对项目过程进行实时性管理控制，各管理团队能有效的服务于项目工作，BIM在地下基础设施中的应用显得尤为重要，使得各管理团队可实时了解、远距离操作项目工作，服务于项目的整体前行。

1　地下设施施工难点分析

1.1场地施工条件复杂

本工程所处场地地下主管网已建设完成，全部进行系统检测阶段，部分管线将在业主要求节点下投入使用。后勤区项目基础设施与已建管网相互交接，并且与其它总承包商在建管线相互交接，因此场地施工条件极其复杂，需协调各方管线，确定施工顺序及相关施工保护措施。

1.2部分管线信息不详

由于本工程包含雨污水、电力通讯排管、动力管线等由主管网接入单体的次级管线，以及整个场地灌溉、照明、电力、安防、通讯等三级管线。设计图纸中只有次级管线详细信息，对于三级管线并无详细信息，只是说明设计要求，需要根据现场条件在满足设计要求的情况下对三级管网进行调整施工。其次场地里业主敷设大量临时供水管线，各总承包商由业主提供的临水供应点接驳大量管线进入施工现场，管线错综复杂。

1.3多个总承包商的协调

迪士尼乐园由多个主题娱乐片区组成，各个片区由独立的总承包商同时施工，因此施工过程中的管理协调工作量极其繁重，特别是交界区域的地下基础设施。通过简单的图纸信息，管理者很难快速的判断各管线的相互埋深关系，很难统一协调相关片区的施工安排。通过BIM模型对交界区域管线的可视化建模，各管线的相关关系一目了然，能有效的协调相关总承包的施工安排。

1.4多管理团队的要求

迪士尼管理团队包括总承包项目管理方、设计团队管理方、迪士尼业主管理方、迪士尼运营管理方等多管理团队。各团队对于图纸的阅读深度不一样，对工程的管理方式不一致。为有效调动各方支持项目顺利展开，对地下设施进行可视化BIM深化，各管理方能直观的了解工程内容，有效的进行管理工作。

2　地下设施BIM应用

2.1前期地下管线深化的BIM应用

前期通过对设计图纸的分析，只有次级管线有详细定位及标高信息，因此以次级管线为基础完成地下设施的BIM模型绘制。对于三级管线的绘制，在已完成的次级管线BIM模型上，满足设计对三级管线的埋深轴线大致要求进行碰撞深化处理，最终对三级管线进行全部定位，完成三级管线的详细化处理。通过前期的管线深化，不但能对地下设施进行全盘掌握，而且BIM可视化的工程交底，使得领导人员能直观的了解全部工程量及施工重点难点，便于现场管理人员的管理工作。

2.2业主施工协调中的BIM应用

由于迪士尼工程的独特性，整个园区工程按照娱乐片区划分为多个总承包合同，且每个片区由独立的管理团队负责，拥有各自的总承包合同工期，因此对于交接部分的施工是业主需要特殊关注的部分。依据业主指定的BIM数据模型，各片区完成各自合同内的地下设施BIM建模后，由业主BIM团队统一协调，将交界部位地下设施进行整合调整，完成该区域的地下管线协调工作。通过协调完成的BIM模型（见图1），领导层能直观的了解该区域施工重点、难点，结合各个总承包合同节点，合理安排该区域施工工期，便于各承包商进行工作安排。

图1　交叉区域地下管线BIM模型

2.3总承包施工中的BIM应用

施工总承包完成BIM模型后，可以直观的了解地下管线情况，结合场地条件合理安排各自区域需要的施工机械、班组数量，合理进行施工安排及管理。通过BIM可视化模型的观看，方便与分包队伍共同进行现场作业交底，施工的重点难点共同探究，便于提前进行准备安排。通过BIM模型材料清单的分析，方便各种材料的统计采购，特别是关键节点处管道配件规格、数量能详细统计出来，用于材料下单，现场依据BIM模型对节点处进行按图组装，能有效的降低由于材料问题导致的窝工、返工现象。

2.4各管理团队的BIM应用

整个迪士尼项目拥有多个管理团队，各团队在完成自己团队目标下进行平行管理，监理方主要负责现场所有检验批、分部分项工程等验收、质量控制等一系列常规工作；项目管理公司主要负责总包合同内工程的顺利开展，与其他管理团队、其他交接承包商等的沟通工作；设计团队主要负责对图纸材料的确定，并完成现场部分项工程、重点难点工程施工指导及质量验收；质量管理团队对整个工程质量全盘管理，每日进行现场质量检查，实时掌握现场施工质量；运营团队在业主规定时间也会介入现场管理，确保所有施工按照设计图纸施工，针对从营运出发考虑，对可能需要调整的设施进行现场确定，及时进行变更处理。

虽然每个管理团队的目标都是为了推动工程项目顺利开展，但各自独立区别于其他管理方的重点控制。地下管线的复杂平面、剖面图无法直观的将全部设施显示出来，每个人脑海中可能拥有不同的三维模型，通过BIM对管线的深化形成可视化三维空间图形，各管理团队能直观的了解全部信息，便于各自的管理工作。运营团队可直接在模型中进行调整确定方案，使之满足运行需求；设计团队根据BIM模型及运营更改方案进行可行性分析出具变更单；质量管理团队通过BIM的漫游可视化，使用相关视频软件可直接观看最终完成效果，在现场用于对比，进行智能化办公。通过BIM模型能使各参与方有效的沟通解决相关问题，提高办公效率，进行智能化办公。

2.5地下设施竣工图的BIM应用

由于迪士尼设计将全部管线设施埋设于地下，地下工程错综复杂，为使各种管理团队了解工程进度，应迪士尼业主要求，对于地下完成管线总包商必须每周提交竣工图，包括竣工管线BIM模型。通过BIM模型的绘制，能对竣工图进行全面的检查，确保所有信息完整无误，为最终项目竣工资料提供一个准确的复核，且为最终的运营方提供一个直观的可视化模型，便于后期的使用及维护。

3　结语

目前，BIM技术已经逐渐应用于建筑工程设计、招投标、施工及运行维护阶段，相应的软件逐步成熟；从应用范围看，施工阶段的BIM应用主要在建筑装饰、安装管线碰撞、工程量计算等方面，关于复杂的地下综合管线施工应用仍未被重视。随着地下管线铺设的越来越多，地下可利用空间越来越少，BIM在复杂地下管线的设计、施工中的应用尤为突出和重要，通过前期的分析、建模，后期的可视化交底、施工，能有效充分的利用地下空间，缩短地下工程的建设周期，并且竣工图的BIM模型，能方便的用于运行维护，因此可预见的BIM在地下工程中的应用发展前景。

［1］ 建筑工程施工BIM应用指南［M］. 北京：中国建筑工业出版社，2014（11）.

［2］ 张建平. BIM在工程施工中的应用 ［M］. 施工技术，2012（8）.

上海南汇水利市政工程有限公司上海201399

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