BIM技術(shù)在城市綜合管廊中的應用

1、工程名稱：BIM技術(shù)在城市綜合管廊中的應用摘要：針對項目中地下既有管線錯綜復雜，管線排遷及土方開挖難度大，CAD設計圖紙之間不能自動關聯(lián)，圖紙錯誤難以發(fā)覺，項目全段狹長，市區(qū)地形復雜，主體及管線施工定位困難。施工現(xiàn)場環(huán)境復雜，涉及相關產(chǎn)權(quán)單位較多，傳統(tǒng)施工管理方法問題多，施工方案變更返工較多以及項目信息繁多且分散，竣工交付成果冗雜，后續(xù)維護難度大等問題，提出利用BIM技術(shù)助力綜合管廊的建設。本文主要以管廊模型為信息載體，探討了BIM技術(shù)在綜合管廊中的應用情況。1、引言在全球進入入信息化化時代的的今天，信信息技術(shù)術(shù)及其應應用已成成為國家家實現(xiàn)發(fā)發(fā)展戰(zhàn)略略的杠桿桿。對于于建設領領域，工工業(yè)化與與信

2、息化化的融合合就是用用信息技技術(shù)系統(tǒng)統(tǒng)來管控控建筑全全生命周周期的每每一個環(huán)環(huán)節(jié)。建建筑信息息模型（Buiildiing Infformmatiion ModdeliingBIM），作作為創(chuàng)建建并利用用數(shù)字化化模型對對建設工工程項目目的設計計、建造造和運營營全過程程進行管管理和優(yōu)優(yōu)化的過過程、方方法和技技術(shù)，就就是建筑筑行業(yè)兩兩化融合合的技術(shù)術(shù)手段，正正在變革革建筑業(yè)業(yè)的未來來。為此此，推廣廣應用建建筑信息息模型技技術(shù)已列列入沈陽陽市城鄉(xiāng)鄉(xiāng)建設委委員會推推進我市市建筑信信息模型型應用的的工作方方案（沈沈建發(fā)2001627號）文文件中，成成為沈陽陽市建委委年度十十項重點點工作之之一。2、BIMM

3、技術(shù)簡簡介BIM( Buiildiing Infformmatiion Moddeliing，建筑筑信息模模型) 技術(shù)是是繼CADD( 計算機機輔助設設計) 技術(shù)之之后的建建設領域域又一重重要計算算機應用用技術(shù)。它它是以建建筑工程程項目的的各項相相關信息息數(shù)據(jù)作作為模型型的基礎礎，進行行建筑模模型的建建立，通通過數(shù)字字信息仿仿真模擬擬建筑物物所具有有的真實實信息，具具有可視視化，協(xié)協(xié)調(diào)性，模模擬性，優(yōu)優(yōu)化性和和可出圖圖性五大大特點，為為建筑物物從建設設到拆除除的全生生命周期期中的所所有決策策提供可可靠依據(jù)據(jù)的過程程，并在在項目的的不同階階段，不不同利益益相關方方通過在在BIM中插入入、提取取、

4、更新新和修改改信息，支支持和反反映其各各自職責責的協(xié)同同作業(yè)。目前，在城城市中的的管線大大多直接接埋設于于地下，各各專業(yè)分分開布置置、自成成系統(tǒng)，無無法適應應城市高高密度化化的發(fā)展展趨勢，而而綜合管管廊能夠夠充分利利用道路路地下空空間，不不僅能夠夠合理有有序的布布置各專專業(yè)管線線，多管管線統(tǒng)一一監(jiān)管，提提高管理理效率，而而且能夠夠通過建建設立體道道路（即立立交橋、地地面道路路和地下下隧道）來來緩解城城市日益益擁擠的的交通壓壓力，更更重要的的是可以以減少道道路開挖挖次數(shù)，延延長道路路使用年年限。3、工程概概況沈陽市南北北快速干干道綜合合管廊工工程項目目總長2.3313公里，等等寬設置置在南北北快

5、速干干道南段段隧道暗暗埋段頂頂部，分分為下部部行車隧隧道層和和管廊層層，入廊廊管線包包括電力力、通訊訊、給水水、熱力力、污水水箱涵及及雨水箱箱涵，管管廊上部部設有投投料口、給給水電信信分支口口、熱力力分支口口、電力力分支口口、風井井和逃生生口，功功能性用用房分別別為附屬屬用房、電電機房、廢廢水泵房房和通風風排風機機房。管管廊標準準斷面總總寬度21.1米，內(nèi)內(nèi)高3米，全全鋼筋混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)。如如圖1所示。圖1 綜合合管廊主主體圖4、BIMM技術(shù)研研究與應應用情況況基于BIMM技術(shù)的的綜合管管廊以順順利建設設為目標標，建立立科學合合理的綜綜合管廊廊建設協(xié)協(xié)調(diào)體系系，以綜綜合管廊廊模型為為基礎，形形

6、成管線線安裝預預先模擬擬、方案案更加合合理及節(jié)節(jié)約工期期等機制制于一體體的綜合合管廊信信息管理理平臺，實實現(xiàn)全產(chǎn)產(chǎn)權(quán)單位位綜合管管廊信息息共享、各各專業(yè)建建設工作作的無縫縫對接，促促進綜合合管廊建建設工程程順利進進行。4.1 建建立三維維模型管廊模型的的建立，主主要是以以REVVIT為建模模工具，以以變形縫縫為分割割段，實實行全專專業(yè)精細細化建模模，最后后以鏈接接的方式式，將BIM模型進進行協(xié)同同管理，構(gòu)構(gòu)建模型型內(nèi)容為為：工程程標段隧隧道主體體結(jié)構(gòu)、管管廊主體體結(jié)構(gòu)、雨雨水倉、污污水倉、給給水管線線、熱力力管線及及電信電電力管線線等BIM模型，模模型詳細細程度等等級均達達到LODD3000（

7、見北北京市民民用建筑筑信息模模型設計計標準第12頁）已上，為實現(xiàn)BIM技術(shù)的深度應用奠定基礎條件。 通過在所構(gòu)建的模型上實現(xiàn)各種信息的關聯(lián)，不僅可以實時查看主體全部位置信息，而且還可以對任意部位進行剖切查看，使技術(shù)人員快速掌握主體的結(jié)構(gòu)形式及其位置尺寸信息。在施工開始之前就可實現(xiàn)各種信息融合，使項目的建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化和信息一致性的狀態(tài)下進行，提高項目施工效率。BIM信息表達如圖2、3所示。圖2 管廊廊結(jié)構(gòu)功功能圖圖3 管廊廊縱剖面面圖4.2 基基于BIM的設計計圖紙錯錯漏碰撞撞檢測傳統(tǒng)管廊二二維設計計包含管管廊平剖剖面圖，由由于CAD軟件繪繪制的圖圖紙缺乏乏關聯(lián)，圖

8、圖紙之間間信息是是各自孤孤立的，需需要依靠靠人工來來完成圖圖紙之間間的信息息關聯(lián)，出出現(xiàn)圖紙紙之間的的錯漏碰碰撞就很很難避免免。再加加上綜合合管廊自自身的特特點，譬譬如說管管線排遣遣、管線線入廊及及既有管管線錯綜綜復雜的的位置關關系成為為設計的的難點。在在這種情情況下，傳傳統(tǒng)的管管廊二維維設計便便暴露出出了一些些缺陷：（1）由于于缺乏完完整詳細細的地下下管線資資料，在在設計管管廊時如如果仍靠靠想象來來設計繪繪制平剖剖面，極極易出現(xiàn)現(xiàn)錯漏并并造成施施工過程程中的困困擾。（2）由于于管線眾眾多且穿穿插頻繁繁，會在在調(diào)整管管線位置置時產(chǎn)生生連鎖反反應，即即調(diào)整一一處碰撞撞又會產(chǎn)產(chǎn)生新的的碰撞，這這種

9、錯誤誤在二維維設計中中很容易易被忽略略。（3）即便便設計人人員思路路清晰，復復雜的二二維圖紙紙在匯報報時也會會帶來困困擾，業(yè)業(yè)主無法法快速理理解設計計人的意意愿，造造成溝通通上的不不便。 本項目目通過使使用BIM技術(shù)在在所構(gòu)建建的模型型上實現(xiàn)現(xiàn)各種信信息的關關聯(lián)，在在施工開開始之前前就可實實現(xiàn)各種種信息融融合，提提前發(fā)現(xiàn)現(xiàn)并修改改設計圖圖紙中的的錯漏碰碰撞等問問題，避避免在施施工過程程中出現(xiàn)現(xiàn)設計變變更及返返工等，減減少浪費費。如圖圖4所示。圖4 管廊廊二維與與三維圖圖4.3 管管線洞口口預留在傳統(tǒng)施工工方式下下，由于于技術(shù)條條件和工工作模式式等方面面的限制制，預制制混凝土土部品、構(gòu)構(gòu)件和現(xiàn)現(xiàn)

10、澆混凝凝土墻、板板等的洞洞口很難難實現(xiàn)預預留，往往往需要要等到管管線安裝裝施工時時才能準準確確定定洞口的的大小和和位置，只只能采用用后開洞洞口的方方式實現(xiàn)現(xiàn)管線的的安裝。后后開洞口口不僅會會造成穿穿過洞口口的鋼筋筋被截斷斷，產(chǎn)生生安全隱隱患（對對于預制制構(gòu)件隱隱患更大大），且且所需要要的費用用也高于于BIM技術(shù)的的實施費費用，同同時也造造成材料料、人工工等的浪浪費，不不符合國國家綠色色施工的的發(fā)展方方向。 BIIM技術(shù)的的應用可可以完全全突破傳傳統(tǒng)方式式的限制制，在施施工之前前就能夠夠預先精精確確定定各種洞洞口的尺尺寸和位位置，避避免施工工過程中中的各種種開洞所所產(chǎn)生的的安全隱隱患，保保障施工

11、工質(zhì)量，見見圖5。圖5 管廊廊洞口示示意圖4.4 既既有管線線定位及及與主體體的碰撞撞檢查地下既有管管線錯綜綜復雜，定定位困難難，管線線排遷及及土方開開挖難度度大。在在實際建建造過程程中可能能產(chǎn)生錯錯挖，導導致施工工停滯，工工程進度度受阻。因因此，依依據(jù)項目目任務要要求，第第一階段段重點解解決項目目所急需需的施工工路段地地下既有有管線排排布情況況及其與與主體結(jié)結(jié)構(gòu)之間間的相對對位置關關系，以以便為施施工企業(yè)業(yè)制定既既有管線線排遷、土土方開挖挖、樁體體施工等等方案提提供技術(shù)術(shù)依據(jù)，以以及在施施工之前前與各管管線相關關產(chǎn)權(quán)單單位進行行協(xié)調(diào)溝溝通提供供更加直直觀、全全面、準準確的項項目信息息，從而而

12、大幅度度提高項項目施工工效率。如如圖6所示。圖6 既有有管線與與主體關關系圖4.5 管管線入廊廊方案模模擬由于本項目目中入廊廊管線中中的給水水和熱力力管線屬屬于大口口徑管道道，在安安裝過程程中，通通過BIM技術(shù)模模擬管線線的入廊廊安裝過過程，對對施工方方案的推推敲，施施工技術(shù)術(shù)交底等等都帶來來很大的的便利。由由于管廊廊空間狹狹小，預預留足夠夠的空間間給后續(xù)續(xù)建造工工作的開開展成為為重要的的問題，而BIM技術(shù)的運用，可以很好的解決工作空間有限的問題，提高施工效率，對合理安排工程進度起到了很大的幫助。通過BIM 模擬，直觀、立體地展示了整體施工工序之間的銜接情況，技術(shù)人員從4D 模擬中找出進度的關

13、鍵點，解決了傳統(tǒng)制定施工進度計劃的紙質(zhì)化和理想化。通過模擬成果，對進度及時糾偏，以便及時采取控制措施，保證施工進度按期完成。如圖7所示。圖7 入廊廊管線模模擬圖4.6 運運維管理理云技術(shù)是一一種利用用互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)實現(xiàn)隨隨時按需需便捷地地訪問共共享資源源的計算算模式。基基于BIM的城市市地下綜綜合管廊廊運營管管理系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)建的的核心思思想，是是將以物物聯(lián)網(wǎng)技技術(shù)為基基礎的管管廊綜合合監(jiān)控系系統(tǒng)移植植到云平平臺上，并并將綜合合管廊主主體及附附屬設施施信息數(shù)數(shù)字化存存儲于云云平臺，采采用GIS技術(shù)和BIM技術(shù)實實現(xiàn)對上上述數(shù)據(jù)據(jù)的整合合，建立立統(tǒng)一的的綜合管管廊運營營管理云云平臺門門戶，用用戶可通通過臺式式電腦，智智能手機機或者平平板電腦腦等移動動設