武九线综合管廊BIM+GIS管理云平台应用研究

王轶骏　王海亮　方晓亮　张斌　刘长庚

摘 要：以江南中心绿道武九线综合管廊为应用对象，基于云技术、GIS技术、互联网技術、BIM技术及IOT技术于一体研发了综合管廊BIM+GIS综合管廊云平台。其主要服务对象为武九管廊各参建方，构建项目级平台，以标段为管理单元，以效率为业务核心，将管理数据与模型数据在平台集成后开展项目三维分析，为管理决策提供依据，为终端用户提供了强大、智能、高效、精准的管理手段。

关键词：云平台;综合管廊;BIM

中图分类号：TU990.3                               文献标识码：A                              文章编号：2096-6903（2022）01-0016-03

1 概述

江南中心绿道武九线综合管廊工程属于武汉长江主轴的重要组成部分，项目横跨武汉市武昌区、青山区、洪山区;其中主线管廊整体长度约13.25 km、支线管廊长度约2.98 km，同时在建设十路还有540 m的道排改造工程。武九管廊主体断面以三舱为主，局部为二舱和四舱，项目建成后将容纳电力、通信、给水、排水、热力等管线，管廊地上将同步建设绿道景观，打造沿长江主轴滨江核心区的生态文化长廊。武九线管廊总体如图1所示。

项目在建设周期中面临诸多挑战：项目工期紧张、多专业协同困难、工程技术难度大、施工质量和施工安全如何保障、工程风险控制、众多参与方如何提高沟通效率等等。项目组进行研究决定将在项目实施的全过程中进行BIM技术的应用，通过三维技术手段结合云管理平台，解决实际矛盾和问题。通过在工程设计、施工及运维阶段进行BIM+GIS管理云平台的应用，实现武九管廊全生命周期智慧化管理，有效控制和管理工程建设的安全、质量、进度，提升项目的精细化管理水平，提高工程管理和决策效率，减少返工浪费，保证工期，提高工程质量和投资效益。

2 平台架构

基于BIM+GIS管理云平台，实现业主、设计单位、施工单位、运营单位、其他参建单位及参建人员的各项协同作业，以平台和模型为依托，实现对设计阶段的成果数据的互联互通，进度、现场监控、设计图纸、BIM模型等各方信息相互联动。平台集成互联网技术、图形处理平台技术、移动应用技术，支撑武九管廊的大范围模型对接，后期结合无人机的倾斜摄影实景模型，为项目分析，决策提供混合现实三维环境[1]。从管理手段上全面采用数字化管理手段，结合业主及参建单位实际管理需求，基于进度计划，实现了项目的实时动态展示。基于BIM的数字化管理突破空间与时间的限制，解决项目管理参与方数据孤岛问题，使项目管理从传统的二维管理模式进入基于BIM的三维可视化云服务管理模式。管理平台架构如图2所示。

3 BIM+GIS管理云平台功能

3.1 BIM成果管理

基于平台支撑模型可视化，支持复杂模型、大体量模型数据导入和数据对接能力，可进行距离、面积查询等，为项目分析，决策提供混合现实三维环境。平台支持上传VR节点链接，并在平台上进行预览，便于项目建成效果直观展示。通过无人机的倾斜摄影技术进行项目整体实景建模，将实景模型与设计BIM模型整合到平台中，在平台上直接获取现场相关几何信息，提升项目的整体展示效果和管理便捷性。在平台中可通过对模型进行旋转视角、楼层筛选、剖切、测距、漫游等操作，评判备选方案模型的可行性、功能性、美观性等[2-3]。轻量化模型展示如图3所示。

3.2 进度管理

通过进度计划、进度追踪、进度统计、进度纠偏等功能应用，实现进度管理的可视化、精细化、便捷化：随时随地看到相关项目成员和计划的实施状况，在早期及时发现影响项目进度的问题并以此采取措施进行纠偏，保障项目按计划实施。总结分析影响进度延后的问题症结，平台进行预判性提出整治措施。对数次进度延后的施工参建部门进行惩罚措施，包括罚款或者对其准入资格进行负面打分，业主及监理公司可基于平台实时进行进度的追踪和纠偏，保证项目整体建设过程中的任一环节可追溯，同时能够保证整体工程进度。

将BIM模型中的构件按分部分项工程分类，将构件与施工进度计划（WBS）相关联，通过平台的三维模拟动态展示施工进度。同时，平台还可基于施工计划将每日、每周、每月任务实时发送给各参建单位的施工相关责任人。

施工人员在移动端或者PC端接到相关任务后，可以在平台中点击相关的模型构件进行任务销项确认，若该任务项中的所有相关构件都被确认完成，则平台自动向相关监理工作人员推送进度追踪申请员，待监理人员到施工现场进行核对，判定改任务是否完成。若进度相对于计划已经超前或滞后，平台会根据该任务的重要程度，推送信息给施工、监理及其他等相关的管理人员，便于提前干预，对进度进行纠偏[4]。进度管理模块界面如图4所示。

3.3 质量安全管理

将质量问题与模型关联，结合质量管理流程，实现现场施工质量精细化、痕迹化管理。通过移动端（手机、PAD等）将施工现场发现的工程质量问题与平台BIM中的构件关联，形成质量管理事件，记录到云平台数据库中。通过“发起——经办——督办——验收”的质量事件闭环，将质量验收体系标准化，调动项目相关人员的主动质量管理意识，通过平台中质量事件的流程管理，加强施工过程中的质量管理。质量管理移动端界面图5所示：

结合具体工程，根据项目类型选择重难点技术和关键位置进行质量把控，例如：（1）对项目整体质量或对周边现有构筑物有直接影响的关键部位;（2）在施工中的容易被忽视的环节，或者人为因素较大的部位或工序;（3）采用了改进工艺或者新材料的施工环节;（4）对后续施工会产生较大影响的施工工序;（5）在以往项目中碰到过的对项目造成影响的相关工序;（6）技术难度较大或者施工团队没有把握的施工环节。7375248F-7773-4432-ADCC-FE4ADBFB9745

3.4 文档管理

在平台中对项目过程文档资料及BIM数据进行统一的存储与管理，保证项目数据的标准化。根据相关人员工作岗位和单位，给予对应的权限，保障文档资料的安全性、信息的时效性和准确性，从而提高工作效率。通过平台文档管理模块，相关人员可通过移动端或者PC端即时查阅或者下载相关工程资料。通过平台的三维可视化功能，将传统的二维图纸与平台BIM构件进行关联，大大提升了工作效率。平台还会自动留存文档的历史版本，方便后期进行项目版本追溯、查询变更信息等。在本项目中，通过将设计图纸（施工图纸3513张，变更图纸656张）及资料、照片、视频、航拍视频等数据进行分类整理上传，最终形成数字化武九管廊项目。实现了各项业务数据的互联互通，现场影像、进度、图纸资料等各方信息相互联动。文档管理界面图6所示。

4 总结

在武九线综合管廊项目中将BIM技术引入到市政管廊设计及施工领域，结合设计院综合管廊模型与自建节点模型，在设计与施工过程中，运用BIM+GIS管理云平台，优化了设计与施工方案，提高了项目管廊质量，缩短了工期，降低了工程成本，取得了较好的经济效益和社会效益，后期也将在运维阶段配合应用，发挥BIM技术的最大价值。

本项目在2018年申报并入围武汉市建设局第一批BIM技术试点A类项目，配套管廊BIM交付标准获批中国建筑学会综合管廊信息模型标准项目，2019年被评选为获中国中铁股份有限公司绿色科技示范工程、武汉市江城优秀文明工地，获得2020年河南省第二届“匠心杯”工程BIM技术应用大赛二等奖，2021年先后获得第十二届创新杯建筑信息模型BIM应用大赛市政工程类BIM應用三等奖和湖北省建设工程BIM大赛获得综合应用优秀成果奖。

目前，武九管廊项目正在进行施工阶段的收尾工作，后期将基于BIM技术在运维阶段实现对武九管廊中的管线设备、能耗、资产、巡检养护、安全等方面进行管理，开展项目的全生命周期BIM应用，实现BIM技术的真正价值。

参考文献

[1] 王轶骏，方晓亮，张斌.BIM技术在江南中心绿道武九线综合管廊工程中的应用研究[J].智能建筑与工程机械，2021（4）：46-48.

[2] 赵越.基于BIM技术的某历史保护建筑修缮改造[J].施工技术， 2019，48（12）：12-15.

[3]何俊.市政综合管廊设计中BIM应用[J].四川建材， 2017， 43（6）：222+229.

[4] 杨党锋，刘晓东，苏锋，等.城市地下综合管廊智慧运维管理研究与应用[J].土木建筑工程信息技术，2017（6）：28-33.

Research on the Application of BIM+GIS Management Cloud Platform for the Comprehensive Pipe Gallery of Wujiu Line

WANG Yijun， WANG Hailiang， FANG Xiaoliang， ZHANG Bin， LIU Changgeng

（Wuhan City Railway Construction Investment Development Co.， Ltd.， Wuhan  Hubei  430061）

Abstract： Taking the Jiangnan Central Greenway Wujiu Line Comprehensive Pipe Gallery as the application object， based on cloud technology， GIS technology， Internet technology， BIM technology and IOT technology， the integrated pipe gallery BIM+GIS integrated pipe gallery cloud platform has been developed. Its main service objects are the participants of Wujiu pipe gallery， build a project level platform， taking the bid section as the management unit， taking efficiency as the core of business， carry out three-dimensional analysis of the project after integrating management data and model data on the platform， provide basis for management decision-making， it provides powerful， intelligent， efficient and accurate management means for end users.

Keywords： cloud platform; comprehensive pipe gallery; BIM

收稿日期：2021-10-20

作者简介：王轶骏（1973—），男，湖北武汉人，本科，高级工程师，研究方向：工程管理。

通讯作者：王海亮（1981—），男，江苏海安人，硕士，高级工程师，研究方向：工程管理。7375248F-7773-4432-ADCC-FE4ADBFB9745