BIM技術(shù)在地鐵車站及盾構(gòu)施工中的應(yīng)用

BuildingInformationModelingBIM技術(shù)術(shù)在在地地鐵鐵車車站站及及盾盾構(gòu)構(gòu)施工工中中的的應(yīng)應(yīng)用用中鐵鐵一一局局集集團(tuán)團(tuán)城城市市軌軌道道交交通通工工程程有有限限公公司司2015年8月目錄123背景景介介紹紹BIM實(shí)施施及及應(yīng)應(yīng)用用情情況況下一一步步工工作作背景景介介紹紹2013年上上半半年年，，鐵鐵路路總總公公司司正正式式啟啟動(dòng)動(dòng)鐵鐵路路行行業(yè)業(yè)BIM技術(shù)術(shù)科科研研和和應(yīng)應(yīng)用用實(shí)實(shí)踐踐工工作作。。中中國國中中鐵鐵下下屬屬各各子子分分公公司司，，已已陸陸續(xù)續(xù)開開展展部部分分BIM技術(shù)術(shù)研研究究及及應(yīng)應(yīng)用用實(shí)實(shí)踐踐工工作作，，美美國國、、新新加加坡坡、、韓韓國國、、日日本本等等多多個(gè)個(gè)國國家家已已在在建建筑筑行行業(yè)業(yè)提提出出BIM應(yīng)用用要要求求，，并并建建立立了了BIM企業(yè)業(yè)級(jí)級(jí)和和行行業(yè)業(yè)級(jí)級(jí)應(yīng)應(yīng)用用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，，所所以以我我們們需需進(jìn)進(jìn)一一步步加加大大研研究究和和應(yīng)應(yīng)用用力力度度。。相對(duì)對(duì)于于建建筑筑、、水水電電等等行行業(yè)業(yè)，，中中國國軌軌道道交交通通的的BIM應(yīng)用用還還處處于于起起步步階階段段，，各各鐵鐵路路設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)院院、、施施工工單單位位已已逐逐步步開開展展了了部部分分BIM技術(shù)術(shù)應(yīng)應(yīng)用用研研究究和和試試點(diǎn)點(diǎn)工工作作。城軌軌公公司司BIM小組組成成立立于于2014年3月，5月發(fā)發(fā)布布《中鐵鐵一一局局城城軌軌公公司司BIM技術(shù)術(shù)推推廣廣應(yīng)應(yīng)用用規(guī)規(guī)劃劃方方案案和和實(shí)實(shí)施施細(xì)細(xì)則則》。經(jīng)經(jīng)多多次次調(diào)研研與與考察察，，于2014年9月與與成都都希希盟盟泰泰克克科科技技發(fā)發(fā)展展有有限限公公司司達(dá)成成協(xié)協(xié)議議，，以以西西安安地地鐵鐵四四號(hào)號(hào)線線三三標(biāo)標(biāo)、、十十一一標(biāo)標(biāo)為為試試點(diǎn)點(diǎn)項(xiàng)項(xiàng)目目，，共共同同實(shí)實(shí)踐踐與與開開發(fā)發(fā)BIM技術(shù)術(shù)在在地地鐵鐵車車站站及及盾盾構(gòu)構(gòu)施施工工中中的的應(yīng)應(yīng)用用。。BIM技術(shù)術(shù)應(yīng)應(yīng)用用建建設(shè)設(shè)方方案案技技術(shù)術(shù)路線線BIM應(yīng)用構(gòu)建施工模型施工模型快速變更施工組織計(jì)劃仿真優(yōu)化現(xiàn)場施工方案指導(dǎo)施工現(xiàn)場管理公司級(jí)施工BIM應(yīng)用管理平臺(tái)關(guān)鍵重難點(diǎn)工藝仿真施工工方方案案計(jì)計(jì)劃劃編編制制公司司采采用用BIM技術(shù)術(shù)的的原原因因：：1、政政府府的的推推進(jìn)進(jìn)；；2、業(yè)業(yè)主主的的要要求求；；3、同同行行們們在在前前進(jìn)進(jìn)；；4、項(xiàng)項(xiàng)目目管管理理需需要要；；5、技技術(shù)術(shù)管管理理水水平平需需要要；；7、精精細(xì)細(xì)化化管管理理的的需需要要。。BIM技術(shù)術(shù)的的優(yōu)優(yōu)勢勢：：1、三三維維可可視視化化；；2、動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)漫漫游游；；3、虛虛擬擬施施工工；；4、碰撞檢查；；5、工程量計(jì)算算；6、協(xié)同管理。。1、施工經(jīng)驗(yàn)不不足的需要。。項(xiàng)目上技術(shù)人人員普遍年輕輕，施工經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)不足，還不不能對(duì)整個(gè)施施工過程形成成一個(gè)清晰的的概念，急需需找到一種新新的技術(shù)來彌彌補(bǔ)欠缺的施工經(jīng)驗(yàn)、、方法工藝等等。通過引用用BIM利用三維可視視化交底、施施工模擬等，，對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行可視化化交底及施工工工藝的模擬擬，讓技術(shù)人人員提前了解解施工工藝,彌補(bǔ)施工經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)不足。因BIM的可視視化程度高，，某種程度上上是實(shí)際工程程的具體展現(xiàn)現(xiàn)，可以根據(jù)據(jù)BIM項(xiàng)目目完成的模型型，來進(jìn)行實(shí)實(shí)際施工現(xiàn)場場的場地布置置、人員配置置，為具體的的施工方案提提供可視化演演示，優(yōu)化施施工組織設(shè)計(jì)計(jì)及施工方案案。2、精細(xì)化管理理的需要?？稍黾庸こ塘苛拷y(tǒng)計(jì)、成本本分析、預(yù)算算的準(zhǔn)確性，，通過BIM精確控制材料料用量、成本本、工期等，，為企業(yè)項(xiàng)目目精細(xì)化、透透明化管理提提供技術(shù)及數(shù)數(shù)據(jù)支撐。減少數(shù)據(jù)偶然然性引起的偏偏差、提高工工作效率。3、協(xié)同工作的的需要。通過BIM技術(shù)為公司的的各部門之間間協(xié)同工作，，信息傳遞快快捷、資源優(yōu)優(yōu)化配置，提提供一個(gè)管理理共享平臺(tái)，，通過平臺(tái)管理人員可獲獲得技術(shù)及數(shù)據(jù)，有利于協(xié)同同管理。公司應(yīng)用BIM要達(dá)到的目的的：公司BIM工作的組織架架構(gòu)：公司BIM小組組長楊永強(qiáng)公司BIM小組副組長黨西鋒、許建飛、王俊俊英公司技術(shù)開發(fā)發(fā)部田黎明、楊旭旭項(xiàng)目組組長梁西軍、張新新義執(zhí)行副組長徐巖軍、侯城城、鄧嶸王勇、趙海剛剛、柴東升、、徐鵬、楊旭旭城軌項(xiàng)目組員員鄭華波、張志志偉、劉璐、、馮川、林媚媚希盟項(xiàng)目組員員溝通機(jī)制：類型時(shí)間內(nèi)容人員周例會(huì)周四下午2：30確定本周項(xiàng)目成果，討論下周工作計(jì)劃。項(xiàng)目組組員月例會(huì)月底確認(rèn)本月工作成果，及存在的問題，和解決的方案，并制定下個(gè)月的工作計(jì)劃。業(yè)務(wù)交流會(huì)不定期業(yè)務(wù)問題，技術(shù)交流。階段性驗(yàn)收會(huì)項(xiàng)目階段完成階段性驗(yàn)收。人員培訓(xùn)：到目前為止，，公司針對(duì)BIM試點(diǎn)項(xiàng)目的人人員配置，進(jìn)進(jìn)行了四次BIM軟件的應(yīng)用培培訓(xùn)，共20天160多個(gè)課時(shí)。待待施工平臺(tái)軟軟件的培訓(xùn)之之后，將進(jìn)行行統(tǒng)一考試。。項(xiàng)目所用軟硬硬件配置：CATIA基本模塊，實(shí)實(shí)體建模、曲曲面建模、二二維制圖、裝裝配及簡單的的參數(shù)化建模模；DELMIA/DPM模塊，工藝流流程規(guī)劃、仿仿真場景布置置、設(shè)備定義義、裝配工藝藝仿真，人員員常規(guī)運(yùn)動(dòng)仿仿真，仿真干干涉檢測。SQLServer2012安裝以及配置置、CATIAV5R22Composer安裝、WindowsIIS配置。施工現(xiàn)現(xiàn)場管理平臺(tái)臺(tái)基本操作，，含三維模型型顯示，工程程量顯示，施施工日志導(dǎo)入入，施工計(jì)劃劃導(dǎo)入，施工工計(jì)劃模擬等等操作內(nèi)容。。硬件分級(jí)入門常規(guī)高性能CPU雙核3.0GHz及以上四核3.0GHz及以上六核2.0GHz及以上內(nèi)存4G8G及以上，推薦16G32G顯卡NVIDIAGeForceGTX680NVIDIAQuadroK600及以上，推薦K2000NVIDIAQuadroK5000硬盤SATA7200r硬盤SATA7200r硬盤，推薦混合硬盤SSD固態(tài)硬盤說明簡單數(shù)據(jù)的處理，單獨(dú)專業(yè)數(shù)據(jù)處理，一般為工程師入門學(xué)習(xí)和起步的配置要求專業(yè)數(shù)據(jù)的處理，圖形運(yùn)算等為工程師正式工作的推薦配置，特別是數(shù)據(jù)審查全項(xiàng)目、大模型處理的配置，一般需配置1~2臺(tái)推薦CPU采用Intel處理器：備注：入門CPU對(duì)應(yīng)型號(hào)為Intel酷睿i33220；常規(guī)為Intel酷睿i53450，推薦i73770；高性能為Intel至強(qiáng)E5-2620。BIM實(shí)施及應(yīng)用情情況試點(diǎn)項(xiàng)目BIM技術(shù)實(shí)施均分分為三個(gè)階段段：第一階段：施施工建模階段段；第二階段：施施工仿真階段段；第三階段：施施工管理平臺(tái)臺(tái)階段。模型建立關(guān)鍵工序模擬擬仿真施工管理平臺(tái)臺(tái)搭建西安地鐵四號(hào)號(hào)線三標(biāo)BIM試點(diǎn)應(yīng)用情況況：第一階段：參數(shù)化模型建建立盾構(gòu)機(jī)刀盤盾構(gòu)機(jī)拼裝機(jī)機(jī)構(gòu)盾構(gòu)機(jī)中盾盾構(gòu)機(jī)始發(fā)托托架管片豎井暗挖聯(lián)絡(luò)通道道地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型型第二階段：模模擬仿真盾構(gòu)機(jī)下井組組裝盾構(gòu)機(jī)始發(fā)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)空推過暗挖通通道過站（和平門門）暗挖聯(lián)絡(luò)通道道盾構(gòu)機(jī)下穿護(hù)護(hù)城河、城墻墻經(jīng)過幾次修改改細(xì)化，目前前四號(hào)線三標(biāo)的的模型及仿真真階段正在完完善中，預(yù)計(jì)計(jì)九月初達(dá)到到驗(yàn)收要求。。由于盾構(gòu)隧道道施工與圍巖巖地質(zhì)條件息息息相關(guān)的特特殊性，因而而在此項(xiàng)目中中采用BIM技術(shù)，根據(jù)勘勘測信息建立立的三維地質(zhì)質(zhì)模型與隧道道主體模型，，能夠時(shí)時(shí)的的掌控掌子面面周邊范圍內(nèi)內(nèi)的圍巖地質(zhì)質(zhì)條件、埋深深等情況，為為施工方案的的確定提供可可靠的依據(jù)，，同時(shí)增加施施工的安全性性，增加未知知因素的可控控性。在試點(diǎn)合作中中，我們感到到仿真對(duì)于盾盾構(gòu)施工中已已經(jīng)相對(duì)成熟熟的工序，意意義不大。關(guān)關(guān)鍵是模型對(duì)對(duì)于不同類型型的盾構(gòu)形式式所存在的技技術(shù)難點(diǎn)，如如何進(jìn)行展示示和表達(dá)。西安地鐵四號(hào)號(hào)線十一標(biāo)BIM試點(diǎn)應(yīng)用情況況：第一階段：參數(shù)化模型建建立施工機(jī)械建模模地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型型圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型型基坑開挖、鋼鋼支撐架設(shè)模模型車站主體墻、、柱、梁、板板鋼筋建模車站主體分段段施工第二階段：模模擬仿真圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔孔樁施工模擬擬基坑開挖施工工模擬通過模型及仿仿真模擬形成成的施工交底底：通過模型及仿仿真模擬形成成的施工交底底：通過模型及仿仿真模擬形成成的施工交底底：目前為止，四號(hào)線十一標(biāo)在八月中旬已已經(jīng)進(jìn)入了第第三階段，施施工管理平臺(tái)臺(tái)的搭建階段段，下一步準(zhǔn)備錄錄入各項(xiàng)工程程資料，已方便后續(xù)施工的管管理和平臺(tái)自自身的開發(fā)；；在前兩個(gè)階段段的運(yùn)作中，，我們感到，，對(duì)于車站土土建施工而言言，單純的施工仿仿真對(duì)施工現(xiàn)現(xiàn)場指導(dǎo)意義義不大。利用用模型，制作作施工交底，，更有助于重重、難點(diǎn)的工工序施工。下一步工作根據(jù)BIM技術(shù)應(yīng)用總體體目標(biāo)，由公公司組織對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行行整體規(guī)劃，，在對(duì)各下屬屬單位BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀狀梳理的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，規(guī)劃出出BIM技術(shù)實(shí)施路線線，并制定整整體的應(yīng)用方方案和實(shí)施指指南，指導(dǎo)、、協(xié)助各單位位分階段推進(jìn)進(jìn)實(shí)施BIM技術(shù)的應(yīng)用。根據(jù)城市軌道道建設(shè)的自身身特點(diǎn)，選擇擇具有代表性性的工法進(jìn)行行BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐踐，逐步積累累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)結(jié)分析后形成成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，采用BIM技術(shù)的應(yīng)用““成熟一塊、、推廣一塊””的方式，實(shí)實(shí)現(xiàn)從工點(diǎn)到到公司內(nèi)所有有項(xiàng)目部BIM技術(shù)應(yīng)用的全全面覆蓋。城軌公司在2015年底，實(shí)現(xiàn)盾盾構(gòu)施工、車車站施工試點(diǎn)點(diǎn)工程BIM技術(shù)應(yīng)用，未未來，城軌公公司BIM團(tuán)隊(duì)，將分別在2018年底之前，實(shí)現(xiàn)下屬各單單位BIM技術(shù)的全面應(yīng)用；2020年底之前，在公司范圍圍內(nèi)完成BIM技術(shù)的整合應(yīng)應(yīng)用；2021年起，每5年為一個(gè)周期期持續(xù)優(yōu)化改改進(jìn)，最終達(dá)到整體BIM技術(shù)的成熟應(yīng)用。。公司專職的BIM小組，有固定定的人員進(jìn)行行BIM技術(shù)在施工階階段的學(xué)習(xí)和和應(yīng)用及價(jià)值值點(diǎn)的研究，，并提出實(shí)際際的需求進(jìn)行行定制開發(fā)，，建立、完善基于BIM技術(shù)的項(xiàng)目管管理體系，以以制度來保證證BIM技術(shù)的順利實(shí)實(shí)施；積極參加BIM相關(guān)的會(huì)議、、交流活動(dòng)，，選派BIM技術(shù)人員參加加培訓(xùn)和BIM大賽，快速提提高BIM技術(shù)的應(yīng)用水平。BIM技術(shù)在全公司司普及應(yīng)用有有個(gè)過程，從從單個(gè)項(xiàng)目的的試點(diǎn)到所有有新簽項(xiàng)目試試點(diǎn)或者部分分項(xiàng)目試點(diǎn)，，最后擴(kuò)展到到公司所有項(xiàng)項(xiàng)目。在普及及推廣的過程程中對(duì)企業(yè)BIM管理體系也不不斷進(jìn)行完善善。普及推廣廣的過程中，前期需要要制定詳細(xì)的的推廣方案，，并且重點(diǎn)抓抓推廣過程中中的培訓(xùn)以及及考評(píng)。BIM應(yīng)用的最終目目標(biāo)是BIM企業(yè)內(nèi)部整體體應(yīng)用成功后后，與企業(yè)ERP等管理系統(tǒng)形形成數(shù)據(jù)對(duì)接接，實(shí)現(xiàn)企業(yè)業(yè)內(nèi)部信息化化的協(xié)同管理理。根據(jù)各工工法對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用的需需求，在充分分調(diào)研和深入入分析工法標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)施工流程程的基礎(chǔ)上，，借鑒其它行行業(yè)的成功經(jīng)經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀實(shí)實(shí)踐，多方引引進(jìn)適合自身身需要的BIM技術(shù)應(yīng)用方案案以及軟硬件件平臺(tái)。在對(duì)對(duì)引進(jìn)的技術(shù)術(shù)應(yīng)用方案和和軟硬件平臺(tái)臺(tái)進(jìn)行深入應(yīng)應(yīng)用和吸收后后，結(jié)合自身身業(yè)務(wù)領(lǐng)域的的特點(diǎn)，總結(jié)結(jié)經(jīng)驗(yàn)，取長長補(bǔ)短，進(jìn)一一步對(duì)其進(jìn)行行擴(kuò)展、優(yōu)化化和創(chuàng)新，實(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)公司司所有下屬單單位BIM技術(shù)應(yīng)用的集集成。結(jié)束語：目前，BIM技術(shù)在軌道交交通項(xiàng)目管理理中的應(yīng)用正正處于起步階階段，潛在市