BIM技术在地铁铺轨施工的应用探析

酒静超

中铁十九局集团第六工程有限公司 江苏 无锡 214000

引言

随着城市工程建设技术和信息技术的高速发展，为城市地铁工程建设提供了有效技术支撑，也为地铁轨道铺设工程的前期工程设计、预制构件生产制备、施工过程的管控、运营期的维修养护等阶段提供了数据模型信息的统计应用。如今地铁工程装配式轨道铺设的复杂性多数超出人力施工的极限，科学利用立体数字化模型及相应配套机械工具，对此类施工过程复杂、实施空间有限的施工项目的高效装配施工提供可能性。文章着重探讨了基于数字化与信息化的城市地铁工程轨道铺设工程建设过程，分析了基于BIM技术的地铁铺轨施工的具体应用，应用BIM技术建立数字化模型实现对地铁铺轨施工过程的有效管理，实现轻量化BIM模型交付，为整体轨道铺设工程的实施及后续运营管理提供有效数据支撑。

1 BIM技术概述

BIM技术是一类应用于工程建设工程项目信息数字化建模技术，此技术主要基于信息数字技术基础上的建筑工程辅助类应用技术。BIM技术的实现原理是利用BIM软件自身功能，实现将建筑结构及各类建筑信息通过立体模型的模式进行展现，通过模型建立实现工程建筑的各类数据修订、结构调整、模型动态展示等功能，以协助工程项目的高质量施工和方案设计[1]。利用BIM技术可摒弃常规的单独利用施工现场分析及设计方案图纸分析的局面，有助于提升工作效率，降低工作量。BIM技术以其良好的应用实践性，得到了工程建筑参建单位的广泛青睐，且应用效果显著。

2 BIM技术在地铁铺轨施工的应用价值

地铁工程施工项目自身具有实施体量大、投资量大、实施周期长等特征，尤其是地铁轨道铺设工程，应合理应用科学的技术并实施有效的质量控制措施，以达到预期的地铁工程铺轨施工的质量目标。将BIM技术应用到地铁轨道铺装工程项目中，具有相当的应用价值。

将BIM技术应用到地铁铺轨施工中可有效提升工程实施质量。由于BIM软件自身具有三维建模功能，将铺轨工程建设中的真实数据录入BIM系统，可实现地铁轨道铺设过程的工程结构、实施效果的实际模拟功能[2]。在地铁轨道铺设过程中，参建人员可利用BIM技术实现工程结构研究和实际数据的研究，清晰发现模型中体现的问题缺陷并及时改正处理，以最大限度地减少地铁轨道铺设项目的实施风险，实现质量提升。

应用BIM技术可有效提升轨道铺装工程施工的整体安全性。主要体现在利用BIM的技术分析优势可实现可视化数据结构展示和优良的数据检监测功能，即能够帮助道铺装工程施工设计人员高效的发现项目建设过程中出现的问题，实现道铺装工程施工安全性的有力保证。

应用BIM技术可有效提升轨道铺装工程施工效益。实现工程项目效益提升主要体现在工程建设中，利用BIM技术可减少质量问题，提升施工质量，并有效提升施工效率，保证项目实施工期，并可有效降低因工程质量问题及工程工期延误造成的赔偿，因此实现了经济效益的有效保证。施工效益提升的另一方面体现，是通过应用BIM技术可很好的体现轨道铺装施工企业良好的技术应用能力和项目质量保证能力，这也在一定程度上提升了施工企业的市场口碑和行业竞争力，有助于保证企业在后续的市场竞争中立于不败之地，实现企业效益的保证。

3 BIM技术在地铁铺轨施工的应用

3.1 建立地铁铺轨临建工程模型

利用专业测量器械准确测量出地铁工程区间U型槽铺轨基地框架坐标，通过画图软件将测定坐标数据绘制平面图，并导入BIM软件中，根据地铁铺轨临建工程设施实际要求，搭建U型槽铺轨基地模型[3]。地铁铺轨临建工程施工过程中，将通过BIM模型完成施工过程的仿真模拟，实现资源的有效节约，为铺轨实施带来方便。地铁铺轨临建工程模型如下图1所示。

图1 地铁铺轨临建工程模型图

3.2 搭建地铁铺轨项目标准族库

区别于常规房屋建筑工程项目，BIM技术在地铁工程的同样应用Revit软件实现开发，但由于Revit软件中不包括轨道工程方面的内容，因此需要模型建立人员将地铁轨道方面的内容补充完善，才可实现后续的BIM技术应用。模型建立人员依据施工设计图和行业对应BIM建模标准搭建族库存储归档体系，并相应建立地铁铺轨工程涉及的道床、扣件、接触轨、道岔、轨道、疏散平台等构件的自动建模[4]。

3.3 会审基于BIM系统的施工图纸

在地铁铺轨项目工程实施之前，施工管理方应依据设计院设计的全部设计施工图完成模型的建立工作，利用所建立的模型实施不同专业性质的审核，在开工前及时消除施工图上“错、漏、碰”的情况[5]。利用BIM技术实现图纸会审，及时发现问题，并得以结局，在开工前告知设计院完成设计变更操作。通过将施工问题有效及时的处理，既可免除在施工过程中出现返工、怠工等情况，杜绝产生工程施工废料，也极大地提高了项目施工质量，防止成本和工期的两份，提升轨道一次性安装合格率。另一方面，利用BIM技术的图纸会审工作，会审人员在BIM三维模型中审核，通过访问者的角度查看工程模型，及时排查轨道铺设工程扣件安装、接触轨安装、道床形式、机电工程之间的工序交叉问题。通过漫游已搭建好的BIM模型，可更清楚直观的排查轨道、下部结构、隧道排水沟、人防与防淹工程、机电工程、接触轨安装等专业间的碰撞图纸问题，降低工程实施变更，有效节省了铺轨成本和工期。

3.4 基于BIM技术的三维模型交底

地铁轨道铺设项目利用模型精细化建立、虚拟漫游技术、实施过程三维动画展示等实现铺轨基地建设过程模拟、普通道床施工模拟、钢弹簧浮置板钢筋笼组装、轨排组装、浮置板道床施工过程模拟等，并实施三维模型交底。防止由于手工交底不清晰造成的施工资源浪费、工程窝工、返工、实施质量问题等。地铁轨道铺设项目实施时，设计变更、施工蓝图、规范、技术标准和验收标准规范等技术文件资料都在项目技术管理人员手中，管理人员应利用技术交底的模式将安全施工注意事项及详细的施工技术要求教授给实际施工人员。地铁轨道铺设项目利用BIM模型，通过漫游软件、多功能移动端、VR设备等实现三维可视化交底，模拟出铺轨项目的BIM实施模型，并配有必要的视频功能，对重要的部件及技术实施参数标注，建立可视三维电子文档，达到图文并茂的效果。地铁轨道铺设项目现场实施人员可通过电子稳定查阅工程结构信息、三维BIM模型，并对三维模型实施工程数据获得，应用三维模型特定构件结构完成标注。利用BIM模型对轨道铺设项目施工现场实施多角度、多维度三维技术交底，可很好地适应行业操作人员的专业技术素质，同时具备了交底内容针对性强、详尽、通俗易懂、可操作性强等特征。此种方式的技术交底模式既可实现施工高效率，也可实现地铁轨道铺设项目的各个施工工序均可依据施工规范和设计规范要求完成，防止了作业间交叉混乱，为铺装质量提供保证。

3.5 基于BIM技术的地铁铺轨工程模拟方案优化

基于BIM技术的地铁铺轨工程实施过程中，对各类土建结构及道床形式实施模型建立，充分结合地铁轨道铺设项目施工机械设备的实际情况，模拟分析项目施工现场情况，进而建立项目工装机械设备配置及实施方案，预先排查方案中的冲突点并及时进行优化改进，进而保证地铁轨道铺设项目的顺利实施。

3.6 轨道工程材料及工程量统计

利用BIM技术实施前期各类轨道构件族的搭建时，针对不同种类构件的材质、单价及对应信息完成编辑输入。根据模型在地铁轨道铺设项目实施中对道床完成组装拼接，利用Revit软件的明细表功能，实现标段道床的工程量统计工作，并将明细表从软件中以文本格式的方式导出。因为从Revit中导出的格式为文本格式，因此应将导入到表格中实施二次编辑处理，最终达到统计出的工程量与实际地铁轨道铺设项目标段需要的工程量一致。

4 BIM技术在地铁铺轨施工的质量控制

4.1 地铁铺轨施工前质量控制

利用BIM技术的三维展示功能，技术管理人员应注重动态演示和碰撞检查工作，以为后续工程实施时各类问题的及时发现并解决，提升设计施工方案的优化程度。在地铁轨道铺设项目施工过程中，非专业人员难以通过现场分析和图纸分析及时找出施工的各类问题，通过利用BIM技术，进行科学有效的施工前模型质量控制，利用三维模型实现对地铁轨道铺设项目不同构件位置的显示，并通过对各种数据信息进行同步展现，以有效帮助非专业人员实现对专业技术问题的分析，提出应对策略，实现施工前质量控制，降低铺轨施工过程造成的资源浪费及出现质量问题。

4.2 地铁铺轨施工过程质量控制

由于地铁轨道铺设项目施工过程复杂，通过利用BIM技术对工程施工的动态化施工模拟及分析展示，实时排查工程施工的质量问题，及时改进，防止发生质量问题，并在累计一段时候后再处理的状况。同时，通过有效的BIM技术的管控平台建设，利用施工现场的各种数据采集设备及监控设备，搭建一个可视化的、动态的管控平台，完成对地铁轨道铺设项目现场施工操作的实时管理。并做好场景的渲染工作，实现对不同施工角度下效果的演示，有助于设计人员多角度考量和分析设计结果。利用BIM技术还应强化信息化监控技术的应用，以实现地铁轨道铺设项目建设质量、安全性的保证，促进工程施工的推动发展。

4.3 地铁铺轨施工后质量控制

利用BIM技术搭建的数据信息平台既可依据地铁轨道铺设项目参数进行建模，还可对施工过程中各类信息资料完成分类归档，利用施工现场的各种影像数据资料和BIM三维模型搭设项目数据库。施工后的验收阶段可根据数据库完成项目验收，及时验证可能的隐患和缺陷，形成数据库数据比对，核准施工问题，保证工程质量。

5 结束语

地铁铺轨施工是地铁建设工程的关键施工项目，为科学确保地铁铺轨施工质量，实现地铁铺轨工期的有序推进，应科学利用BIM技术等手段协助实现铺轨施工的顺利完成。文章围绕BIM技术在地铁铺轨施工的应用展开谈论，在介绍BIM技术的基础上，分析BIM技术在地铁铺轨施工的应用价值，进而详细论述了BIM技术在地铁铺轨施工的应用及对应的施工质量控制措施，以期为相关地铁铺轨施工建设质量优化提供参考。