BIM技术在地下综合管廊施工阶段的应用

贾福森

摘要：在当前国内社会经济快速发展的环境下，地下管廊开发建设成为了市政施工的关键点，施工企业使用BIM技术可以高效去区分施工作业环节，使用BIM技术，以便设计师即时发现管道设计中的存在问题，并且通过在软件上进行优化，提高了地下管廊设计施工的质量水平。

关键词：BIM技术;地下综合管廊;施工技术

引言：地下管道和工程施工难度大，管线分布庞杂就会容易出现管道碰撞问题，这将不利于管道安装工作的实施使用。BIM软件可以在软件上使管线可视化，而且软件具有模拟性的特征，能够进一步缩减管道施工难度，会发挥市政管道安装施工的经济效益和社会效益。

一、BIM技术

BIM技术是工程信息模型，它是在工程领域，以实际的项目数据信息作为基石，来在软件内部构建建筑模型，它能够直接展示建筑物的全部面貌，还能够对施工的所有信息进行汇总。BIM技术使用于设计和建设中，该技术推动了管道施工的变革化发展。管道其中最重要的服务对象就是利用各类型的管线，这种分工更加明确，使得设计和施工职责划分更明晰。在实际施工中，项目施工会经常出现多种问题，BIM技术的应用可以实现此类问题的处理，对于管道设计及规划都有重大帮助作用。

二、地下综合管廊概述

管廊是在市区内部地下来铺设市政设施而建设的隧道，如供热、电缆、供气、排水等相关管道的布设，同时还会设置检查口头、封口控制中心等多个运营模块，实现管线协调规划设计和施工。

（一）地下管廊建设意义

在市区地下铺设管道，符合市民基本需要，也是提升市区内部承载力的重要支撑。在地下市政管道铺设，会减少路面的破损和公共管线的维护，维修费用也保证了路面，更加完善，提升各个管线使用的耐久程度更高。在管廊，内部各管线分布更加紧密，有利于合理使用地下空间，节约的市区土地，地下管廊的建设，可以提升公路桩杆和各管线、检查井的协调性，美化城市景观，地下管廊系统可以解决城市内部交通拥堵的问题，还极大便于通信、燃气、供水、排水等设施的检查及维修，随后管廊系统还具备更强的防灾、抗灾性能，有助于灾后的重建。

（二）管廊项目施工存在的问题

在市区铺设管道，由于市区地下地形比较复杂，管道工程环境复杂多变，在项目建设中，会涉及多个产权单位，使用过去传统使用方法就会存在大量的问题。在项目建设时，各建设方协调难度大，受制于管廊项目都会呈现线性工作面，在施工时就会随着公路建设，各施工主体单位间的沟通产生壁垒。另外，没有合理的工程软件，以手工计算为主，精確率下降不利于成本管控。下料时没有更可靠的工程量数据信息，造成项目施工偏差大，也会造成后期管线铺设不合理，机电设备数量多，再加上外界环境和施工现场的多方限制，就会在工程场地造成管道的吊装难度大。管线及各类设备的精准定位及相应的工程数据信息的存储没有更合理科学的信息技术来支撑[1]。

三、地下综合管楼对BIM技术的应用

BIM应用到市政领域时间不长，但是国内的市政府部门要加大推动该技术的应用，在设计公司，施工企业引入BIM软件，帮助建设人员去了解建设内容，但目前国内的BIM技术人才会存在着一些不足之处，在工程中，思维受到影响，因此在管道的设计中，需要对BIM技术的使用做好深度的研究。

（一）施工模拟

一些施工企业在项目招投标时，会建立3D模型。结合工程方向、项目计划，及工程现场状况，来开展动画演示、技术模拟，针对于项目施工当中比较复杂的项目施工节点来开展技术的深度探索，从而可以在BIM软件的指引下，开展模拟，也发现问题，制订解决方案。

（二）碰撞检测

碰撞检测是在BIM软件内部发展的更成熟的技术，该技术可以提前在BIM软件内部开展技术的模拟，进而在项目施工中，对可能会出现碰撞点进行预防预测，该方式会降低项目工程施工中的返工问题，这将有利于降低整体项目工期和项目施工成本费用[2]。

（三）投标演示

在BIM软件发展的条件下，公司对核心价值提升更加重视，部分建设公司在投标时，会利用BIM软件开展项目工程演示，这将提高整个公司的经营效益和企业形象。同时，还能够为企业未来的发展加分，综合显示出BIM软件的技术优势。但是在实际施工中，一些工程企业经常对自己施工能力夸大，却没有将BIM软件应用到项目建设中。

当前国内公司项目对BIM技术应用仍然停留在表面状态，这就使得施工企业对BIM技术应用处于观望的态度，并没有对BIM软件给公司带来真正价值有足够的认知。工程企业认为BIM技术的引入会耗费大量的资金，而对BIM技术的应用有很多的排斥感，并没有组织人员去学习BIM技术，也无法明确人员的工程责任，这就导致各施工人员的专业之间协调性存在不良问题，不利于项目长期稳健的运作[3]。

四、地下综合管廊对BIM技术的应用情况研究

（一）数据无损传输

通过使用BIM信息平台，可以在实际管线设计和施工中，避免出现设计人员与施工人员产生不协调不良问题。BIM技术平台能够贯彻于项目设计到后续施工，来协调各工作环节，构建起施工模型，可推动施工信息设计信息快速流转。如果项目施工中，存在了不良问题，设计师就要将该工程模型在平台上描绘、调整，进行优化。工程企业施工人员在完成信息更新之后，要将工作中信息变更及数据进行快速传输，来不断推动设计的变更，来为工程公司节约更多的项目施工资金和时间。

（二）设计工作的实际监督和跟踪

目前，很多的地下管道施工都是使用者边设计边施工的工作方法，这种传统的设计和施工的模式，很难加强对施工作业的全面监控。在设计成果递交时，出现设计问题，也会造成设计出来的方案与实际的建设作业不太匹配。如果在项目检查中，没有发现问题，就会给后期施工带来不良的影响。在管线设计的位置是否合理，检查设计成果是否有效，同时BIM信息软件能够精准有效推动设计调整，来提高整体的施工质量[4]。

（三）专业技术之间协调设计

设计平台搭建可以为专业工作人员提供更多详细设计数据，通过在工作中，对现有建筑模型进行优化。开展自动化管线避让设计。此外，设计师还要对建筑物的高度做好灵活的调整，对工程管线设计对于施工中存在不合理问题要及时改进处理，只有这样才能够为项目施工设计提供更精准的模型，这也成为了当前项目施工中的关键环节。

（四）运维管理中的应用

地下管道中的运营工作对当前BIM的技术应用也具有显著的优势，通过使用BIM软件来开展工程监察，可以了解到管道施工的全部状态信息。在BIM软件上监测功能，也是该软件中的核心功能，如加强对管道布设的监测，可以捕捉各管道的气密性不良问题。如果在使用中发现了天然气泄漏，那么就会第一时间在BIM平台上报警，因此工作人员接受BIM信息软件能够及时发现和排除故障，工程人员也能够在较短时间掌握好管线的布局状况。在BIM平台上，对各管线的厂家规格信息做及时的搜集，能够为后续维修工作而带来更大的便捷。此外，工作人员也能够借助BIM信息系统，来组织开展设备的采购，进而实现运维工作整体效率的提升[5]。

（五）成本预估

BIM技术和传统的CAD二维设计存在显著的差别，BIM软件设计出来的方案具备更强的直观性，而且通过设计师在平台上对该成果上传，这时建设单位在平台中获取更全面的信息，更精准工程量数据，而且可以开始初步预算，对不同的方案做好对比，这样就能够实现对方的明确。BIM软件能够提高计算力，但是该技术二次开发软件的优化，使成本合理性就会得到提升，也具备更强的项目参考优势。

（六）构建三维模型

使用BIM软件来设计管廊主体结构及隧道结构及管道内部的燃气管道，给水管道、热力管道等模型，利用BIM就会细化模型，BIM信息化模型会联系各方的信息，可帮助工程人员实时查看主体工程的位置信息，可对管廊的任意位置做好切换，技术工都能够掌握管廊管道的主体结构和各个部件的尺寸信息。BIM软件使得项目的施工全过程和项目决策过程都可视化，而且信息一致，提高了项目施工的效率。

（七）管廊碰撞检测

在管廊纳入到燃气管道及积水管线及排水管线，在电力、电信管线等管线布设时，都要符合多个行业的施工规范要求，还要重视到管线内类型、数量及管道的距离，管道运输和安装等不同的工作要求。管线碰撞测试分为各管线碰撞和管线的碰撞检测。根据不同管道碰撞间距，可以劃分为软硬碰撞，其中，硬碰撞为管线交叉，软碰撞指没有直接碰撞接触，在预留安装及检修距离不够时，这几种碰撞都可以通过应用BIM进行软件检测，并且逐一去排查，这为项目施工提供了精确的指导支持。

（八）施工模拟和进度控制

使用BIM软件模型来模拟工程现场状况，如开展基坑挖掘，管道吊装及材料堆放，对项目班组做好全面工程方案的可视化交底，也可以在软件内部，开展工程现场预演，针对不同工序之间使用和场地规划，机械配置等各个环节进行性工期的优化，拟定项目进度计划。结合模型，使用BIM软件来进行工程全面模拟，这样可以对工程进度做好全面控制。

（九）协同信息平台管理

BIM模型会集成施工作业环节的海量信息，包含了工程建材、工程图纸、工程设备、工程构件等相关信息，这些信息可以在数据库内部被工作人员快速调取，辅助工程决策人员的各项决策活动，为后续项目运营，也提供更多信息数据，支持使用三维BIM技术模型，汇集项目工程量、项目进度、项目造价等相关数据，而构建起五维信息模型，还能够进行动态模拟施工变化，加强项目进度的控制和成本造价的实施监控，为技术应用而搭建新型信息平台，所有项目参与方在平台上都能够进行项目动态管理，保证了参与方密切沟通联系，使管理者都能够了解到整个项目的建设状况。

五、结束语

当前国内建筑业经济快速的发展，管廊工程给社会公众的生产生活也带来更大影响。因此，在地下管廊的构建中，要更积极的探索和创新技术，这样才能够为后续项目开展提供帮助。在BIM技术中，可以凭借该软件内部的格式化，三维立体的显示效果，科学布设管道管线，在软件中，施工人员就能够掌控到整个施工全环节。同时，还能够降低项目施工成本，提高项目经济效益，作为一种新型工程技术手段，进一步深度探索在实际工作中应用。了解到BIM软件的优点，以便才能够在地下管道施工中产生最佳的作用。在施工行业，引入BIM软件，成为未来进入公司信息化新趋势。在城市地下综合管廊的施工项目中，BIM技术能够为市政工程师带来更多的经济效益、社会效益及环境效益。BIM技术体系还没有完全替代过去传统施工模式，但随着BIM技术不断发展，BIM软件功能的完善，更多成功案例涌现会突出体现出BIM技术的价值，将促使BIM软件智能、化信息化发展。

参考文献

[1]戚欣，张小龙，王婉.BIM技术在城市地下综合管廊施工阶段的应用研究[J].智能建筑与智慧城市，2019（7）.

[2]戚欣，张小龙，王婉.BIM技术在城市地下综合管廊施工阶段的应用研究[J].智能建筑与城市信息，2019，000（007）：119-120，123.

[3]王震.BIM技术在地下综合管廊施工阶段的应用[J].交通节能与环保，2019，015（004）：124-126.

[4]王思琦，王亮，易伟同.城市地下综合管廊工程基于BIM技术的协同管理平台开发与应用[J].施工技术，2019，048（007）：122-126.

[5]罗成希、夏凡、邱晨、文帅.BIM技术在地下综合管廊成本控制中的应用[J].建筑机械化，2020，v.41;No.381（10）：79-82.

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