BIM技术在深圳城市轨道交通14号线布吉站前期工程的应用及思考

蔡刚

深圳铁路投资建设集团有限公司 广东 深圳 518000

前言

近年来，我国经济实力不断增强，城市化进程不断加快，大中城市交通拥堵问题也日趋严峻，并开始制约经济发展。由于城市轨道交通具有节约土地、节约能源、运量大、安全快捷等特点，在城市建设中越来越受到青睐。城市轨道交通规划建设一般都在大中型城市的建成区，周边环境复杂，施工空间有限，施工周期长，建设难度高。城市轨道交通的前期工程对周边影响大，不可控因素多，是整个建设过程的重点和难点，亟须采取新的技术提升质量和安全管理水平。

1 城市轨道交通前期工程概述

前期工程是城市轨道交通建设的重要组成部分，一般包括：建（构）筑物拆除和保护、交通导改、管线保护和迁改、临电和临水引入等工程或事务。其中交通导改和管线迁改一般都是重难点。为避免交通导改影响社会道路的交通秩序及发生交通事故，减小对社会车辆及行人的影响，需要合理进行施工任务划分和安排施工车辆出入线路及时间。管线是一座城市的血管，管线迁改施工需要合理安排，避免影响城市居民的正常生活，更不能酿成隐患或事故。

城市轨道交通前期工程特点

（1）投资巨大。前期工程包括数十项工作内容，每项工作的费用少则数万元多则数十亿。综合统计深圳市多条线路的投资情况，前期工程投资所占项目总投资的比重约为10%左右。

（2）专业众多。前期工程情况复杂，涉及专业繁多。常见专业有：道路交通、房屋建筑、桥梁通道、河道湖泊、铁路、高速公路、给水、雨污水、燃气、热力、电力、电信、有线电视、广播、园林绿化等。

（3）工序交错复杂。城市轨道交通建设往往工期要求严格，加之为减小对周边环境的影响，施工窗口期短，前期工程中各项施工工序可能要求同时施工。同时，城市轨道交通建设一般施工场地狭小，多项施工工序在狭小的场地内同时开展，会造成场地内设备和人员混杂，施工工序互相影响的情况[1]。

2 BIM技术在布吉站前期工程中的实际应用

BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、可出图性等特点，与复杂的前期工程结合起来，能显著提高工作效率。

（1）布吉站前期工程概况。布吉站是深圳市城市轨道交通14号线工程的第4个车站，为地下三层岛式换乘车站，采用明挖法施工，长246.84m，标准段宽21.9m，深26.7m，其两端均为盾构接收。该站位于原深圳市特区二线关咽喉地带，地势狭长，可用于交通疏解的临时用地极少，且深圳市东西向各类管线的主干管都在此汇集，地下管群巨大且庞杂，是工程实施的重难点。

（2）可视化展示。首先，BIM技术人员根据设计院图纸及现场实际情况进行布吉站周边建构筑物、道路及绿化等现状情况绘制场地和结构BIM模型，根据现状管线分布情况绘制管线BIM模型。通过三维模型可以直观展示布吉站的周边情况，项目管理人员对整个施工区域有一个清晰的轮廓和概念，并对施工过程和施工目标有更明确的认识。

（3）碰撞检查，减少返工。在确定方案过程中，较平面工作方法，在布吉站这一立体空间关系复杂项目中，三维模型更形象，更容易理解，提供了许多可供比选的创新方案，并最终选择了综合最优方案，提高了方案的可行性。同时，利用BIM软件进行模型碰撞检查，直观解决空间关系冲突，优化工程设计，减少在施工阶段可能存在的错误和返工。通过碰撞检查，共发现5处不合理的地方，包括管线改迁与既有管线碰撞点、管线改迁与桥桩加固碰撞点、管线改迁与围护结构碰撞点等。

（4）施工模拟。前期工程涉及专业众多，施工工序繁杂，工作面狭小，各项工序施工交错进行，导致现场施工管理可能混乱而没有施工效率。通过BIM施工模拟，形成施工动画，每一项工序都以动画的形式展示，工人及现场管理人员能清晰明确施工任务和施工工序，有效提高施工组织效率。施工交底时，先让工人观看动画，再进行说明。动画展示直观，形式活泼，工人容易理解，接受程度高，还能激发工人们的兴趣，主动观看和交流，大大提高了交底的效率。

3 BIM技术在城市轨道交通前期工程中的应用展望

（1）BIM5D技术应用。轨道交通前期工程专业繁多，施工材料、机械、工具也非常庞杂，尤其大型管线迁改施工，需要占用非常大的临时用地，导致剩余作业空间非常小。而一般因工期和窗口期限制，要求多专业、多作业面同时施工。如果组织不合理，极易造成安全隐患，甚至市安全事故。通过BIM模型与工期安排结合后，计划人员可快速准确地获取工程基础数据，合理调整施工组织，优化场地布置，合理安排工期，为施工企业制定精确人、机、材计划提供有效支撑。另外，BIM模型与工程造价结合后，可通过BIM模型提取的精确的工程量，对工程预算进行控制。

（2）档案资料管理。轨道交通前期工程需要对大量的档案资料进行管理。包含勘察设计阶段、材料进场阶段、施工阶段、验收阶段、竣工移交等阶段的结构化数据及签字盖章后的扫描件；包括建设单位、设计单位、监理单位等出具的各类资料及设备和材料生产厂商信息、价格信息、网站链接、供应商联系人及联系方式、施工责任单位、责任人联系电话、维保手册等信息。档案资料与BIM模型关联，并与前期工程进度同步，方便参建各方在施工过程中的资料查询。且所有BIM模型、数据库、资料库等均在竣工完成后可提交给建设单位作为运维管理的基础。

4 结束语

城市轨道交通建设前期工程规模大、专业众多、工序复杂、不可控因素多，应用BIM技术进行协同设计和可视化交底，能够显著减少前期工程中的错漏碰缺。未来应用BIM4D和BIM5D技术，能够将信息资源与空间模型完全结合，形成完整的建筑信息模型，进一步提高工作效率和项目质量。