西安地鐵三號線四標大雁塔站BIM應用總結

西安地鐵三號線安裝裝修四標大雁塔站BIM應用總結一、概況西安市地鐵三號線一期工程線路西起魚化寨，先后走行于富裕路、科技路、小寨路、西影路，在正大制藥廠西側轉向北沿規(guī)劃東二環(huán)南延伸線、東二環(huán)布設，到辛家廟后線路折向東沿北二環(huán)東延伸線走行，過浐河后線路沿東三環(huán)安抵立交西側轉向北，沿規(guī)劃香北路、歐亞大道、港務西路至終點西安國際港務區(qū)，形成了主城區(qū)東北至西南方向的主要客流走廊。一期工程線路全長37.8km。全線共設車站26座，6座換乘站。其中大雁塔站位于雁塔北路、西影路和小寨東路交匯丁字路口，為三號線與四號線的換乘站。三號線沿小寨西路和西影路東西向敷設，四號線沿雁塔北路敷設。三號線大雁塔站為地下二層16米米雙柱島式站臺車站。共設置4個出入口，兩組風亭。車站總長213.057m，，標準段寬度為24.8m，，總建筑面積17310.18m2，其中主體建筑面積10865.8m2，設備區(qū)面積6444.38m2。車站內涉及的專業(yè)有設備安裝工程（含通風空調與采暖、給排水及消防、氣體滅火、低壓配電與照明、火災自動報警系統FAS、環(huán)境與設備監(jiān)控系統BAS、門禁系統等）、高壓供電系統、通信信號、AFC售票系統、屏蔽門、多聯機、自動扶梯、直梯、廣告燈箱、車站公共區(qū)和設備區(qū)建筑裝修工程。二、項目重難點1.本工程所包含項目多、專業(yè)全面、接口眾多。安裝工程主要工程項目：冷水機組安裝、風機安裝、空調機組安裝、冷卻塔、水泵、穩(wěn)壓裝置、消火栓箱、水泵結合器、控制柜、控制箱、配電箱、報警控制器、模塊箱等設備安裝；風管風閥風口、消聲器安裝；水管道及閥門安裝、電纜電線敷設、燈具開關插座、傳感器、變送器、探測器安裝。并完成各系統設備單機調試、單系統調試及聯合調試。裝修工程主要項目：基礎、圈梁、構造柱施工，砌墻、防靜電地板、扶手欄桿、柱面、鋁合金吊頂、門窗、公共區(qū)軌行區(qū)噴黑、涂料、衛(wèi)生間潔具配件、風亭、廣告燈箱、防火封堵等施工項目。本標段工程涉及到的接口專業(yè)有牽引供電、接觸網、通信、信號、自動售檢票、軌道、電扶梯、綜合信息管理等專業(yè)。因此各設備接口及與其他承包商接口問題將作為本工程的重點。施工時根據工期網絡、工序計劃編制詳細的接口實施方案，及時檢查接口方案的實施情況。管線繁多，綜合排布難度大地鐵走廊、機房空間狹小，安裝工程的各種管線及其支護系統縱橫交錯紛繁復雜，綜合排布及其困難，實際施工過程中常常出現管線布設不規(guī)范、相互碰撞、甚至無法安放的情況，直接導致質量返工、材料浪費、觀感雜亂。由于傳統的管線綜合存在先天的局限性，不能完全保證其管線布局的合理性。采用目前較新的BIM技術，可以大幅度提高管線綜合的效率。將施工的建筑和機電設備管線進行三維建模，并采用BIM技術中具有可視化模型及碰撞檢測功能，對現有信息模型進行碰撞檢查，可直觀地發(fā)現管線綜合中的問題，及時調整，從而減少了施工中不必要的返工，提高了工程安裝的一次成功率，從而達到工程對標高及施工質量的高要求。三、BIM技術的學習及應用地鐵三號線項目部十分注重BIM技術在地鐵安裝工程中的應用，項目部成立之初即建立了項目總工程師為組長的BIM小組，并積極參與分公司組織的BIM培訓課程。項目每周定期開展BIM培訓，并安排結合施工現場實際的BIM練習作業(yè)。部分局部排布困難處，現場演示，對施工隊伍進行交底。BIM小組組織結構圖利用BIM技術對施工隊伍進行綜合排布交底四、實施過程（一）BIM實施思路和流程1、BIM小組的成立。為了推進BIM技術的運用，并立志于研究如何利用BIM模型的信息化來完善、提高機電深化設計及現場施工的質量，項目部成立了有多年深化設計經驗的工程師和精通BIM軟件操作的BIM團隊。2、BIM軟件的選擇。BIM應用軟件中，Revit和Navisworks軟件市場占有率較高，故服務及功能相對較為完善，有更強的經濟效益，擬采用Revit和Navisworks軟件。3、設備的配置。BIM軟件對所使用的硬件設備要求較高，根據相應的要求配置專用的電腦等設備。4、建立族庫。根據常用的設備材料，建立材料設備的三維族庫，并根據不同項目的需要，不斷充實和完善族庫。5、結合工程進行建筑結構和設備建模。運用BIM軟件，根據二維建筑結構和機電施工圖紙，建立三維的建筑、裝修和管線模型。6、現場結構復測。組織人員根據結構圖紙進行現場實際復測，根據復測結果修改建筑結構模型。7、三維碰撞檢查。通過BIM軟件中的碰撞檢測功能進行模型的碰撞檢測，并出具碰撞檢測報告，根據報告逐一檢查及排除碰撞點位。8、指導施工。根據調整后的模型，在施工前進行技術交底。9、繪制竣工圖紙。根據最終的施工現場，局部調整BIM模型，完成竣工BIM模型。BIM整個開展流程如下圖所示:BIM實施流程圖（二）、構建結構建筑模型共享坐標軸網及標高體系建立大雁塔站專業(yè)繁多，涉及二次結構、車站裝修、暖通、給排水及消防、低壓配電與照明、BAS、FAS、門禁等，針對多專業(yè)協同較為困難，我們建立了能夠為多專業(yè)共享的坐標軸網及標高體系，以便于各專業(yè)的模型能夠完美融合在一個BIM模型里面，為多專業(yè)協調整合打下基礎。大雁塔站軸網大雁塔站標高站臺層建筑模型建立大雁塔站臺層建筑模型站廳層建筑模型建立大雁塔站站廳層建筑模型大雁塔站整體建筑模型場地布置模型建立場地布置圖（三）、構建車站裝修模型地鐵車站裝修工藝繁多，造型復雜，風格各異，質量要求高，針對這些困難，我們在二次結構完成后對施工現場進行了實測實量并記錄數據，利用這些數據分析結構尺寸的偏差，并據此建立車站地面、墻面、柱面和天花模型，導出裝修排版圖和細部節(jié)點圖指導現場施工。站臺層裝修模型建立1）站臺層裝修排版站臺層裝修排版圖2）站臺層裝修模型站臺層裝修模型圖站臺層裝修細部模型圖站臺層裝修效果站臺層裝修效果圖站廳層裝修模型立1）站廳層裝修地面排版站廳層公共區(qū)裝修地面排版圖站廳層公共區(qū)天花排版站廳層公共區(qū)天花排版圖站廳層裝修模型站廳層裝修模型圖站廳層裝修細部模型圖站臺層裝修全景（四）構建機電安裝模型地鐵車站機電安裝涉及給排水、低壓配電、通風空調、弱電等多個專業(yè)，再加之空間狹小，因此管線錯綜復雜，施工過程中容易碰撞導致返工、窩工以及材料浪費，抑或管線距離過小導致后期檢修不便，針對這些問題，我們利用REVIT建模軟件建立綜合管線模型，并利用REVIT的協同整合軟件Navisworks對綜合管線模型進行碰撞檢查，形成檢查報告，并對產生碰撞的地方進行調整直至滿足設計及規(guī)范要求。流程如下圖：管綜流程圖1、管線綜合由項目部組成深化設計小組，會同項目總工程師、生產經理共同制定深化設計、施工工作計劃，確保設計、施工的連續(xù)性。2、管線工程綜合設計原則1)大管優(yōu)先，因小管道造價低易安裝，且大截面、大直徑的管道，如空調通風管道、排水管道、排煙管道等占據的空間較大，在平面圖中先作布置。2)臨時管線避讓長久管線。3）有壓讓無壓是指有壓管道和無壓管道。無壓管道，如生活污水、糞便污水排水管、雨排水管、冷凝水排水管都是靠重力排水，因此，水平管段必須保持一定的坡度，是順利排水的必要和充分條件，所以在與有壓管道交叉時，有壓管道應避讓。4）金屬管避讓非金屬管。因為金屬管較容易彎曲、切割和連接。5）電氣避熱避水在熱水管道上方及水管的垂直下方不宜布置電氣線路。6）消防水管避讓冷凍水管（同管徑）。因為冷凍水管有保溫，則有利于工藝和造價。7）低壓管避讓高壓管。因為高壓管造價高。8）強弱電分設由于弱電線路如電信、有線電視、計算機網絡和其它建筑智能線路易受強電線路電磁場的干擾，因此強電線路與弱電線路不應敷設在同一個電纜槽內，而且留一定距離。9）附件少的管道避讓附件多的管道，這樣有利于施工和檢修，更換管件。各種管線在同一處布置時，還應盡可能做到呈直線、互相平行、不交錯，還要考慮預留出施工安裝、維修更換的操作距離、設置支、柱、吊架的空間等。3、綜合管線的排布方法1)定位風管(大管)。因為各類暖通空調的風管尺寸比較大，需要較大的施工空間，所以先要應定位各類風管的位置。風管上方有探測器的，安裝在探測器之下，并保持距離探測的距離不小于0.5米；風管上方沒有探測器的，盡量貼板底安裝，以保證其他專業(yè)管線的敷設空間。2）定位橋架。車站電氣部分涉及低壓配電與照明、BAS、FAS和通信等專業(yè)，這幾個專業(yè)都有橋架，因此需要合理規(guī)劃各自走向，保證強弱電橋架之間距離不小于0.3米。3)定位排水管(無壓管)。排水管為無壓管，不能上下翻轉，應保持直線，滿足坡度。一般應將其起點(最高點)盡量貼梁底使其盡可能提高。沿坡度方向計算其沿程關鍵點的標高直至接入立管處。4)確定了無壓管和大管的位置后，余下的就是各類有壓水管，此類管道一般可以翻轉彎曲，路由布置較靈活。此外，在各類管道沿墻排列時應注意以下方面：保溫管靠里非保溫管靠外；金屬管道靠里非金屬管道靠外；大管靠里小管靠外；支管少、檢修少的管道靠里，支管多、檢修多的管道靠外。管道并排排列時應注意管道之間的間距。一方面要保證同一高度上盡可能排列更多的管道，以節(jié)省層高；另一方面要保證管道之間留有不小于0.3米的檢修空間。管道距墻，柱以及管道之間的凈間距不應小于100mm。4、綜合管線實施結果1）綜合管線初步模型綜合管線模型圖綜合管線碰撞檢查及優(yōu)化調整首先將各專業(yè)管線融合在一個綜合管線模型，然后進行綜合管線碰撞檢查，對于產生碰撞的地方按照綜合管線排布規(guī)則做相應調整，完全調整之后即可優(yōu)化管線密集處的綜合支吊架，以實現綜合支吊架利用率的最大化，并且盡可能地減少返工。①風管與橋架碰撞檢查②水管與橋架碰撞檢查③風管與水管碰撞檢查④綜合支吊架優(yōu)化根據調整的綜合和管線模型生成綜合支吊架平面及剖面布置圖大雁塔站站廳層東設備區(qū)綜合支吊架平面布置圖大雁塔站站廳層東設備區(qū)綜合支吊架剖面圖預留洞口的統計地鐵的安裝裝修施工空間狹小，管線密集，管線穿墻穿板非常普遍，門窗洞口和管線穿墻洞口預留一直是施工過程中令人頭疼的事，要么漏留，要么留錯，抑或多留，這都會對施工過程中的管線敷設和洞口封堵帶來隱患。為了克服這一難點，我們根據建筑模型和綜合管線模型生成比較比較精準的預留洞口，并對每個洞口進行標記，并形成預留洞口統計表（如下圖所示），以確保在前期砌筑的過程中留洞準確。4)現場交底對于管線排布密集的區(qū)域，我們提前對班組進行三維可視化交底，詳細講解各專業(yè)管線走向、標高和位置，以確保工程質量和進度。BIM在成本方面的應用大雁塔站安裝裝修模型建立完成后，我們根據地鐵項目的特點，對模型進行基礎數據維護，主要包括主要材料及機械成本，施工區(qū)域，主要材料使用部位等，以方便對施工過程的管理和把控。綜合支吊架成本設置蝶閥成本設置三通成本設置電纜橋架成本設置主要工程量明細表主要材料明細表（包含材料價格）BIM在進度管理上的應用項目開工伊始，項目部根據土建移交節(jié)點通車時間，在考慮各方影響的前提下排出各施工節(jié)點的進度計劃，接著我們利用navisworks軟件進行動態(tài)模擬，通過模擬優(yōu)化施工工序，進而形成最終的施工倒排計劃，并利用navisworks軟件對施工進度進行動態(tài)管理。施工進度動態(tài)模擬圖BIM在大型設備運輸上的應用地鐵下面空間狹小，但設備眾多，像風機、空調機組、配電柜等，這些設備都是在二次結構快要完成的時候才進場，這樣