基于BIM的城市综合管廊建设分析

文/张贺然 大连市市政设计研究院有限责任公司 辽宁大连 116000

城市综合管廊项目工程具有地下施工作业的特点，因此对施工安全与质量的标准要求高，作业施工周期长范围广，专业性强，施工成本高难度大，容易与市政管网工程发生干扰冲突，应结合工程具体情况，做好地质勘查和施工条件分析，使用BIM信息化模型技术，实现城市综合管廊的立体模拟设计，提升施工质量与效率。

1、我国现阶段城市综合管廊工程的情况及不足

1.1 建设规范和标准不完善及欠缺

从我国2015版《城市综合管廊工程技术规范》中可知，本规范对综合管廊之中的缆线管廊相关要求及规定涉足较少，对于盾构方式的圆形断面施工工法没有明确规定，因此，该版规范在施工工法上还存在欠缺。由于综合管廊建设规范与标准的不完善和欠缺，使得在建设过程中相关法律法规不完善，致使各参建相关方职责不明确，这在客观上直接导致综合管廊在我国建设中短时间内不能快速发展。

1.2 特有国情影响

综合管廊建设发展世界其他各国城市地下综合管廊建设起步较早，我国国情有别于他国，管理体制与城市规划等也不同于他国，不可一味照搬国外先进技术与成功案例，再加之我国许多城市对该部分没有进行科学的规划，自身传统管理体制也相对不完善，使得综合管廊建设在我国发展缓慢。

1.3 缺乏投资

任何一项工程都需要资金的投入，虽然我国不断有综合管廊建设相关政策出台，但在资金支持上还有所欠缺。综合管廊是我国近年来重点推行的新型建设工程，还未大范围普及，各投资方对其认识还不够，在投资之前都谨慎考虑自身抗风险能力，但由于缺乏国家政策上的支持，投资方自然兴致不高，这也直接阻碍城市地下综合管廊在我国的建设发展。

1.4 设计、施工难度大

造成城市地下综合管廊设计、施工难度大的因素除了地质条件的复杂之外，还有管廊本身的因素。为了满足城市发展的需要，必须在管廊内纳入尽可能多的管线，但管廊内部空间有限，所以就需要设计师从多方面充分考虑，既要保证满足城市的发展需要，也要保障管廊能够安全运行。施工时，需要对大口径管线进行吊装，既要避免管线碰撞造成损坏，也要保证准确地安放到正确的位置。再者，对于部分重力管线，需要设置一定的坡度，对设计者和施工者而言，这都是一种考验。

2、基于BIM的综合管廊建设

2.1 设计阶段应用

2.1.1 管线碰撞检查

综合管廊内部管线众多，特别是管线分支口、四通节点等位置，管线穿插频繁，调整管线标高时经常出现连锁反应，解决一处冲突的同时可能又产生了新的冲突。管线交叉碰撞检查是综合管廊设计的工作重点，通过BIM建模不仅能直观反映管线的最终状态，还能通过施工模拟，在空间上、时间上分阶段检查不同管线、不同工序的相互碰撞。通过三维的模型，能直观的发现隐蔽的矛盾，进一步优化设计。

2.1.2 设计协同

综合管廊设计是一项系统工程，需要多个专业设计人员的紧密配合，其中某一个设计条件的变更，都可能引起该专业及其它多个专业一系列连锁调整。

BIM技术结合了最新的信息技术的发展成果，为设计管理提供了一个协同共享的平台，各专业设计人员在一个平台里修改浏览。由于平台的唯一性，可以做到信息的准确、及时，提高了设计效率。

2.1.3 可视化汇报和交底

在进行方案汇报或图纸交底时，与会者往往难以迅速地从平面设计图纸中理解设计意图，当我们利用BIM技术，通过综合3D模型及虚拟漫游，可以直观形象的反映设计意图。可以对管廊复杂节点进行任意角度剖切，展示隐蔽区域的空间构造和管线分布;可以采用第三人行走模式，进行工作人员日常巡检模拟、人员逃生、紧急疏散模拟;以及施工阶段的工序模拟。

2.2 施工阶段应用

2.2.1 可视化施工模拟

运用BIM技术进行施工模拟，建立包含时间信息、空间信息、成本控制在内的SD数字模型，直观反映整个施工过程。对管道和支架的安装、运输、时序都可以进行模拟，提前发现施工组织方案中存在的问题，使参建各方能协同作战，实现了施工精细化管理，全过程可控制、可预测。

2.2.2 制定施工计划

利用项目管理工具软件(Microsoft Project)编制施工进度计划时，可以将BIM模型与进度计划相关联，模拟整个施工过程，进行动态分析，优化施工进度。

通过给构件增加完成日期参数，可以显示任意时间段的工程量。与造价结合，还可以统计己完成的工程造价。

2.2.3 施工管理可视化

应用BIM信息化模型技术，能够将城市综合管廊的数据信息录入软件系统，自动生成可视化三维立体模型，便于管理者对工程安全、施工监督、施工质量加强监督。

2.3 通过互联网运行维护，完善BIM信息化模型数据库

BIM信息化模型技术可以与GIS技术结合使用，其在城市综合管网中的应用，能够起到对城市综合管廊项目的智能化、实时化跟踪与管理，为有关部门提供动态的、最新的数据信息。借助互联网运行维护，BIM信息化模型技术能够将监测结果、检测信息及时上传到系统数据库中存储、备份，确保可视、可查、定位、实时地反馈城市综合管廊施工中的情况与问题，构建三维、动态的数字信息系统，为城市综合管廊的有序施工提供帮助与支持。

结语：

综上所述，城市综合管廊工程项目中BIM信息化模型技术的科学使用，能够避免和防范施工质量问题，加强对施工环节、施工技术的监督，协调各施工部门之间的关系及利益。作为国家有关部门应继续制定和完善关于BIM信息化模型技术应用的政策规定，利用精细化、过程化、信息化的技术管理优势，确保城市综合管廊施工水平，为城市现代化建设、可持续发展做出贡献。