BIM技术在地铁机电安装施工中的应用

庄 宁

（中铁十九局集团电务工程有限公司，北京 100076）

0 引言

随着铁路工程建设和信息数据网的结合发展，铁路工程建设由信息化分散管理模式转变为数据统一的信息管理模式。传统的分散管理模式导致了信息资源缺乏整合，呈碎片状，系统内部耦合不协调，铁路工程建设信息交流难度大。为此，2005年原铁道部发布了《铁路信息化总体规划》，明确指出铁路信息共享平台作为铁路行业信息共享交换的枢纽，加强铁路建设数据的集中规范管理、一体化，提高建设效益。

1 机电安装BIM云平台系统介绍

机电安装工程项目全生命周期包括设计、建设和运维3个阶段，目前各阶段存在衔接不协调、信息独立化等问题。机电安装BIM（Building Information Modeling，建筑信息化模型）云平台系统将全生命周期各阶段组织结合，形成数据信息网。有效的管理和运用，确保了机电安装各阶段数据共享以及整个过程中数据信息随时保持同步更新状态，完整无损的数据信息通过转化和传递，使得项目全生命周期各阶段更有效的串联起来，打破了以往项目存在的信息共享弊端。

该系统综合应用了4D进度管理、BIM、二维码数据更新、人工智能、可视化模拟、互联网计算机等技术。数据协同是BIM落地应用的第一步，项目全员可低成本、低门槛应用BIM工具辅助现场管理，实现数据协同。二维码技术辅助信息跟踪与管理，如进度、质量等。与之配套的是BIM轻量化与BIM移动应用。BIM+二维码解决了虚实转换，打通了线上与现场的信息交互。互联网对于建造阶段采集的信息，最大的价值是在运营阶段。基于BIM的云平台，将建造阶段的数据无缝集成到运营阶段，并实施传感器数据的采集分析。

2 BIM技术在地铁施工管理过程中的重要性

针对地铁工程项目而言，从多维度管理视角出发，调集工程建设信息也是基于“nD”理念的发展方向。同时以BIM技术的评估基础，保证工程项目的有效资源利用率，才能创建适用度更高的绿色工程体系。因此，BIM技术在地铁工程项目中的进一步研究也尤为重要。在结合目前的技术优势的基础上，可以实现针对建设资源信息的收集与分析，进而提高工程项目的安全性与合理性。在施工前利用先进的计算机技术对施工需要的空间进行合理的安排，在施工准备过程中具有重要作用。例如，BIM技术在地铁施工管理过程中的重要性主要表现在以下方面。

（1）采用BIM技术可以高效地对施工空间进行管理和安排，对动态施工时间和空间的关系进行描述和展现，从而可以缩短工期并精简施工环节，因此，BIM技术在地铁施工管理过程中的作用非常重要。

（2）运用BIM技术可以将施工过程进行动态化的模拟，主要包括对施工前的设计阶段、施工完成后的运营阶段以及后期管理过程中的每一个阶段进行模拟。在实现对施工过程的优化管理时，可以建立工程的仿真模型，从而获取可视化的立体图形，帮助施工人员从各个角度了解工程的各部分结构，减少施工中出现的问题，保证地铁施工的整体质量。

（3）运用BIM技术还可以实现高效的施工图的绘制过程，并实现二维模型和三维模型之间的关联。即对二维图纸进行修改后，三维模型的相关内容也会自动更改，因而可以提高绘图效率和准确性。因此，我国现阶段对BIM技术的应用主要是在施工图设计、设计优化以及优化施工管理的方面。并且，该技术的应用提高了图纸的准确度，保证了设计和施工质量，减少了施工过程中出现的安全问题，缩短了工期。

3 BIM技术在施工管理中的应用

（1）在地铁施工中应用BIM技术，需要依据实际的设计图和施工对象以及施工组织设计方面的信息建立三维模型。将实际进度、模拟施工以及空间的突击检查3方面信息相结合，更加突出地呈现出工程概况，以便为工程建设部门提供参考信息与建设数据的统一标准。进而保证施工的顺利进行，在全工程周期中按时完成建设项目，实现地铁工程的安全施工需求。

（2）BIM技术不仅可以对机械运动的轨迹和特点进行全方面的模拟，还可以通过在空间施工中预测碰撞情况，将机械实际施工过程中的需求进行全方面反映。那么在其模拟过程中也会客观反映出建设阶段的实际情况，通过仿真模型评估建设标准与安全性，为整体工程建设提供可行性更高的指导与参考。

（3）由于BIM模型的信息比较完整，施工人员可以对施工过程中一些详细的信息进行全方面的了解，最终有效避免由于对施工环境不熟悉而给施工质量造成的影响。而且在工程进度的可视化结果中，多方专业信息汇集在三维可视的效果图上，可以更精准地呈现工程进度的具体实施效果。因此，极大地降低了重复生产的可能性，进而规避了建设资源的浪费情况。尤其BIM技术可以对施工过程中信息的标准统一量化，以避免出现信息重复输入弊端，进而提高工程建设效率。

4 BIM技术在机电管线安装中的优化管理措施

在机电管线安装优化管理的过程中，需要合理使用先进的BIM技术，对其进行全面的管理与控制，明确各方面工作特点与要求，健全相关管理机制，逐渐提升自身管理工作的可靠性与有效性，达到预期的工作目的。

4.1 对碰撞检查工作进行优化管理

在对轨道机电管线进行管理的过程中，碰撞检查主要为了在作业之前，针对安装项目进行分组处理，及时发现各个专业工作之间出现的矛盾问题，采取有效措施解决问题，在碰撞划分的情况下更好地开展相关管理工作。在此期间，可以将碰撞划分成为硬性与软性联众。对于硬性碰撞而言，主要就是在实物与实物之间相互碰撞的过程中出现的问题，在此期间，需重点关注各类物体之间的碰撞情况，在一定程度上，能够优化工作体系，解决其中存在的问题，满足检查工作要求。在实际管理的过程中，还要重点关注软碰撞问题，主要是在各个技术的管理期间，经常会影响其长远发展，难以更好地针对管线进行合理的控制，导致工作效果降低。因此，在未来发展的过程中，需要合理使用BIM虚拟技术开展管线的管理工作，提升其精准性。

4.2 管线协调优化管理措施

在对机电管线的安装工作进行管理期间，需重点关注管线协调优化管理工作，制定完善的控制方案，明确各方面协调优化目的与要求。在项目施工前期，邀请专业素质较高且掌握先进技能的优秀人才，对图纸进行深入的规划与协调，在一定程度上，可以搭建BIM三维模块结构，更好地开展控制工作。同时，在审查的过程中，应对审查方案进行改进，形成三维管线控制图，更好地对二维作业图进行分析，在对杂乱线路进行修改与建设的过程中，提升施工作业效率，满足当前的施工管理需求。

4.3 对系统进行平衡校核处理

在机电管线安装管理的过程中，应开展系统平衡校核等工作，建立多元化的管理机制。首先，在使用BIM技术的过程中，需创建先进的三位模型开展处理工作，应用先进的管理软件方式，对各个项目的设施与零件等进行模拟显示，以此明确数据特点与要求，在均衡性处理的情况下，提升数据的完整性。在此期间，相关企业应根据三维模型的建设要求，将项目放置在相关模型中，协调其中存在的冲突性问题，尤其在管线安装的过程中，一旦出现碰撞问题，就要使用BIM技术对其进行检查，以此得到准确的检验结果。对于BIM三维模型技术而言，在实际使用的过程中应明确工程实例要求，提升数据完整性与科学性，建立先进的管控机制，在合理传达数据的情况下，更好地对碰撞冲突问题进行分析，达到预期的工作目的。其次，在使用BIM技术开展现场校验工作的过程中，需要做好指导工作、核对工作、追踪工作等。在现场指导的过程中，应合理应用BIM技术与3D施工图纸等开展施工指导活动，使得项目施工工作质量有所提升，改革传统的工作模式。对于现场核对工作而言，主要是在实际发展的过程中，根据施工现场的实际要求，及时发现漏洞问题，采取有效措施减少错误率，以此提升工作效果。对于现场追踪工作而言，主要是使用BIM三维建模技术、激光扫描技术、全球定位技术、移动通信技术等，更好地开展施工工作，提升数据信息准确性与可靠性，创新实际技术形式，增强工程建设中各类技术的应用效果。

4.4 预制加工的优化管理措施

在实际管理的过程中，可以利用3D机电深化设计的方式，使用BIM技术开展建模工作，将机电专业的相关配件融入其中，提升数据的准确性，在搭建管道桥架的过程中，可以提升预制管件的深度与准确性，在实际加工与管理的过程中，重点关注制造车间的实际施工情况，将机电生产与安装工作等分离开，以此提升设施的建设精确度与可靠性。同时，在对管件进行加工制作期间，合理使用BIM技术对其进行处理，创新三维技术模型，对各类内容进行合理分析，在一定程度上能够提升机电管线安装工程的建设水平，优化各方面工作机制。为了增强工程的建设效果，还要使用BIM技术针对复杂工序进行简化处理，在减少安全隐患问题的情况下，提升焊接技术的应用效果。在此期间，还要建设高素质人才队伍，培养专业素质较高的工作人才，对其进行阶段性专业知识与先进技能的培训，使其可以掌握先进的工作技能，更好地参与施工工作。

4.5 对预算工程量的计算工作进行优化管理

在机电管线安装工程实际建设的过程中，应合理开展预算工程量的计算工作，对各类内容进行优化管理，逐渐提升计算工作水平，加大管理工作力度，提升相关工作效果。一方面，在计算工作中，应合理构建BIM三维模型，对各类信息数据进行收集与处理，建立专门的数据库，明确产品尺寸与型号，更好地对数据信息进行处理。另一方面，在使用BIM技术的过程中，还能节约工程建设时间与经费，预防出现计算失误的现象。