BIM技术在地铁站施工中的应用

马法军 中国水利水电第五工程局高级工程师

地铁站施工，是以城市轨道交通系统提供列车停靠的点位开展的施工内容，与线路施工活动相比，站点施工具有更高的要求和更复杂的施工环境。虽然近年来各地区在地铁站施工实践的过程中积累了丰富的施工经验和方法，能够按照既定的技术和要求进行有序的施工，但在施工的效能方面仍然有较大的提升空间。

对于地铁站施工效能的提升，主要是对施工的技术性管理，即通过科学技术的应用来提高施工的准确性、可靠性，减少施工中不必要的资源浪费[1]。并且，地铁施工一般是在城市人流、车流量较大的区域，可供施工使用的场地十分有限，加之地铁车站施工断面繁多、结构层次复杂，对施工的标准化管理要求比较高。

BIM 技术作为近年来施工领域重点应用的技术内容，具有极高的科学性、指导性价值，成为地铁站施工中重点研究和应用的技术类型。实践表明，通过BIM 技术的应用，可以实现三维施工场地布置及立体施工规划，确保施工物料存放位置的科学性和物料吊装的高效性，最大程度地利用施工区域有限的空间。

1 BIM技术概述

BIM 技术是以工程项目中的相关模型数据为基础，通过创建数字信息模型仿真器，来模拟工程施工情况的技术类型。需要注意的是，BIM 技术中的模型，并非是将工程中的各种数据模型进行简单的集成处理，而是基于项目施工的实际情况和需要，进行的模型构建与应用[2]。作为一种施工技术，BIM 技术主要有以下特点：

第一，可视性。BIM 技术是基于工程项目施工相关的数据开发或者整合的施工模型，将工程施工的过程和结果以动态的模型画面呈现出来，使技术人员和施工人员能够立体、动态地了解工程项目施工的相关情况，提高施工的准确性和规范性。例如，借助BIM 技术的三维模型效果，可以提高施工区域的可视化水平，便于施工人员进行图纸审核和施工交底[3]。

第二，虚拟性。BIM 技术对施工过程和结果的呈现是基于网络App 终端的可视化界面实现的，终端对施工情况的模拟过程和结果均是根据相关的技术原理和计算机程序而自动生成的虚拟性内容。如在地铁站施工中，技术人员在App 终端的模拟系统中输入相关的施工数据，系统就会产生对应的施工效果图和进程图，但这些图均是虚拟的，价值在于指导实际的施工。

2 BIM技术在地铁站施工中应用的基本原则

在地铁站施工过程中，BIM 技术的应用需要重点遵循以现场施工为立足点和以提高施工管理水平为目标的基本原则。其中，以现场施工为立足点是指BIM 技术除了要按照施工制度明确的地铁站施工要求进行统一、规范施工，还要根据各站点施工现场的环境、条件、进度等情况，进行有针对性的应用，以确保BIM 技术在施工中的应用性价值得到充分发挥，避免技术应用给施工活动增加负担。以提高施工管理水平为目标是将BIM 技术应用的关注点放在施工管理效果的提高上，无论是BIM模型的构建，还是BIM 协同管理平台的创建，均应考虑是否有利于提高地铁站施工管理的整体效能，凡是可以提高施工管理效率和效果的方法，均可以尝试应用。例如，在BIM 协同管理平台的App 客户端开发过程中，技术人员要从操作简单、系统性能好、平台自动处理能力强等事关管理效能提高的因素出发，进行设计和开发，确保最终开发出的App 客户端符合地铁站施工的实际要求。

3 BIM技术在地铁站施工中的具体应用

BIM 技术在地铁站施工中的应用主要体现在站内各种结构的设计、材料的使用配置、管线的装配设计等方面，内容也构成了地铁站施工内容的主体[4]。

3.1 在站点内部结构设计中的应用

BIM 技术在站点内部结构设计方面的应用主要体现为功能软件的可视化建模。在地铁站设计与施工过程中，设计方与施工方可借助BIM 技术进行三维建模，动态、立体地展现站点内部土建、结构、站点的空间布局等内容。并与传统的CAD 图纸相比，BIM 技术的建模效果更加直观，施工人员可以根据模拟动画进行结构的设计与调整，使站点内部结构更加科学、合理。

3.2 在二次结构施工方面的应用

二次结构，指的是诸如非承重砌体、构造柱、过梁等在装饰前需要完成的建筑部分，是在一次结构施工完毕后才开始施工作业的结构性内容。BIM 技术在二次结构施工方面的应用，主要体现在预留孔洞的施工和排砖的施工中。在预留孔洞方面，BIM 技术具有自动生产CAD 图纸的功能，能够为施工人员提供洞口编号、尺寸、标高以及定位等预留孔洞的详细信息，指导现场施工人员进行准确的穿墙孔洞预留施工。在排砖施工中，一方面，施工人员根据BIM 技术提供的模拟图纸和结构，设置砖块的尺寸、灰缝厚度、圈梁以及构造柱等，对砌块进行排布，进而生成砖块用量表，为施工材料的精准确定提供指导；另一方面，通过BIM 技术产生的模拟排砖方案，可以提高现场排砖的科学性和合理性，避免材料的错误使用和砌体的重复建设与拆迁，提高施工的效能[5]。

3.3 在站点管线装配设计方面的应用

BIM 技术在地铁站点管线装配设计方面的应用主要体现为机电管线的综合设计与配装检测。地铁站点的管线包括通风道、排烟道、水管（给水管、污水管、废水管、冷却水供水管、冷却水回水管、冷冻水供水管、冷冻水回水管）、气管、消防管、气灭管、冷媒管、冷凝管以及电缆吊架等，具有线路复杂、管道密集的特点。通过BIM 技术的管线配置模拟设计功能，可以对各类管线的排布进行综合设计、调整和优化，确保管线装配线路和方式的科学合理，同时也能够保证站点内部装修装饰的合理性[6]。BIM 技术具有的模拟性功能，可以为地铁站施工提供管线碰撞检测的技术支持，通过碰撞检测后生产的碰撞报告，施工人员可以在施工前和施工中快速、准确、全面地检查管线设计与装配过程中存在的错误，指导施工主体及时采取措施加以纠正，避免延误工期。

4 BIM技术在地铁站施工应用中需要注意的问题

虽然BIM 技术在优化地铁站施工管理方法，提高地铁站施工效能等方面具有明显的作用和效果，但是，作为一种施工技术，BIM 技术的应用需要遵循科学的方法和规则，以保证技术功能的有效发挥。就当前BIM 技术在地铁站施工中的应用而言，应着重注意以下几方面的内容：

4.1 注重BIM技术软件的科学选择和规范使用

近年来，在持续增加的技术需求驱动下，国内市场上出现了大量BIM 技术软件，这些软件功能相似，操作差异明显。虽然为施工单位提供了更多可供选择使用的软件资源库，但也增加了BIM 技术软件选择和使用的风险。为保证技术应用的持续性、稳定性和安全性，施工单位要结合自身的实际情况，尽可能地组织相关技术人员进行BIM 技术软件的自主研发，以此来满足单位内部地铁站施工中的BIM 技术应用要求。对于缺乏自主开发软件能力的施工单位，则可以在兼容性、安全性、操作便捷性等指标的综合评价下，选择一款真正适合自身施工要求的BIM 技术软件，并邀请相关技术人员为施工人员进行技术培训，使软件得以规范、有效的使用[7]。

4.2 施工现场BIM技术应用水平偏低

BIM 技术是一项技术性比较高的施工手段，虽然相关技术软件的推广简化了技术施工的难度，规范了技术手段的使用，但由于施工现场作业人员缺乏信息化方面的技能，导致BIM 技术的应用水平整体偏低。对此，施工主体要加强内部人员尤其是一线施工人员BIM 技术应用能力的培养，使BIM 技术能够广泛、有效地应用于施工现场。例如，施工主体可以安排BIM技术人员到现场指导地铁站施工人员进行软件的操作和功能的理解，使施工人员至少能够掌握软件的基本功能。

4.3 强化BIM技术使用的规范性

在长期的地铁站施工实践中，施工单位和施工人员已经形成了较为稳定的施工理念和施工习惯，这虽然能够保证地铁站施工的持续性、稳定性，但也增加了BIM技术应用推广的思想和行为阻力。一些施工人员在施工过程中仍然延续传统的施工方式或思想，对BIM 技术的应用表现出排斥、抵触的情况，这无疑增加了BIM 技术使用的难度。同时，部分施工人员在技术软件使用时存在随意使用、盲目使用等不科学、不规范的行为，导致技术应用效能偏低。对此，施工主体要严格要求现场施工人员按照技术使用规范和标准进行操作，确保技术得到正确使用。施工主体也要及时搜集施工人员在技术使用中遇到的问题，进行分析和解决，不断优化技术操作的便捷性和有效性，增强现场人员的操作体验。

5 结语

BIM 技术作为施工管理中的重要技术类型，在优化施工方式、提高施工效能等方面的作用十分显著。鉴于当前BIM 技术在地铁站点施工中的广泛应用，相关主体要结合地铁站施工的实际情况，积极推进BIM 技术的应用，并多多关注技术应用中需要注意的问题，确保技术能得到科学、有效的使用。当然，涉及到技术的具体应用，还需要相关主体根据地铁站施工的实际情况进行灵活把控，这就要求施工方要在掌握BIM 技术应用方法的同时，注重技术应用方式和效果的调控，最大化地发挥技术效果。