BIM技术在城市地下综合管廊中的应用

(整期优先)网络出版时间:2024-03-29
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BIM技术在城市地下综合管廊中的应用

谢遵彪

身份证号码:372524198401060953

摘要:随着我国经济的快速发展,城市人口数量的不断增多,城市规模也在逐渐扩大,城市交通压力也越来越大,在城市各项基础设施项目工程建设施工当中,地下综合管廊是一项非常重点的工程项目内容,地下综合管廊巷工程建设施工必须要充分彰显出现代城市的建设发展要求,对其中的关键性技术要点进行把控, 而城市综合管廊作为一种新型的建筑形式,其具有节能环保、安全可靠、功能多样等特点,在人们的日常生活中得到了广泛的应用与推广。全面发挥出综合管廊项目工程的建设工作要求,推动整个城市化建设不断朝着更高目标和方向上发展。

关键词:综合管廊;BIM技术

1、传统地下管线布置概述

随着我国城镇化进程的加快,为提升管线建设水平,保障市政管线的安全运行,有必要采用新的管线敷设方式-综合管廊。城市市政公用管线是城市赖以正常运行的生命线,现由政府统一排布市政排水管线之外,其它的管线由各产权单位独自敷设在道路的浅层空间内,管线的设计缺乏整体性,每个管线需要维修或增管时 ,都要重新挖开路面,造成反复挖路的现象,严重影响着整个城市的交通运行,同时还缩短了道路的寿命,无形中增加了后期市政建设的成本。

2、城市综合管廊概述

城市地下综合管廊是建于城市地下集中将电力、通信、广播电视、燃气、给排水、热力等市政管线的公用隧道,并专门设有的检修口、监测系统和吊装口,全面进行统一规划、设计、建设和管理。其主要特点为:管线高度集中(电力、供水、通信、燃气等多种市政管线集中在一体)综合管廊宜建设在交通运输繁忙或地下管线较多的城市主干道以及配合轨道交通、地下道路、城市地下综合体等建设工程地段;城市核心区、中心商务区、地下空间高强度成片开发区、重要广场、主要道路的交叉口、道路与铁路或向流的交叉处、过江隧道等。、附属工程庞大综合管廊内设置通风、排水、消防、监控等附属工程系统,由控制中心集中控制,实现全智能化运行。综合管廊的建设可以减少城市路面开挖,将管线的布置融入城市规划中,充分利用道路地下空间,合理布置各专业管线;便于多种管线的敷设、日常管护、增减和维修;建设完成后,可实现多专业管线统一监管,全面提高管理效率。

3、BIM技术在综合管廊的价值体现

BIM技术是辅助项目全过程实施的技术,能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源,是对工程对象的完整描述。利用可视化和可模拟性等特点将工程提前在计算机中模拟建造,将项目全过程中可能出现的问题提前检查、提前解决,形成一套完整的实施方案。同时,BIM针对特殊部位和复杂节点可以可视化展现施工方案、施工场地规划,有效提高建造效率,为节约土地资源提供充足的依据。

4、BIM在城市综合管廊建设中的应用浅析

BIM技术在综合管廊设计中的应用。BIM技术在城市综合管廊设计中的应用可以通过充分调动自身的可视化能力,以及信息自动统计与计算能力,对于正式施工开始之间将地下管道周边的环境进行考察,并且制作出相应的地下管网环境模型,以增强实际施工的可操作性。例如,在城市综合管廊跨河时,需要避让桥梁的基础。通过在三维模型中模拟完整的角度和线路,可以从中选择出最佳的线路,从而降低了实际施工建设过程的难度。

BIM在城市城市综合管廊建设中的应用主要体现在几个方面:规划设计建模、设计方案仿真、模拟设计效果、管廊内部空间优化、工程量提取、指导预制构件生产、施工方案模拟、施工进度及质量控制、信息运维管理。

4.1规划设计建模

根据完整版管廊廊体设计施工图纸创建管廊预制廊体构件、通风设施、预埋件、监控与报警系统、供配电系统、附属设施包括消防设施、排水设施、燃气管道舱室配套设施等真实比例三维模型。这一过程不仅是建立管廊的三维模型,更是在建模过程中,检查图纸在二维设计过程中不易发现的问题,通过模型与设计院进行沟通,并根据反馈信息修改管廊廊体结构模型。根据附属设施设计施工图创建管廊附属工程设施模型,与管廊廊体结构模型进行拼接形成管廊廊体完整模型。模型创建是查漏补缺的过程,是对管线排布质量控制的第一步。

4.2设计方案仿真

设计方案仿真主要体现在管线碰撞检查上。利用Bim的3D实比例模型进行管线碰撞检查,碰撞检查包括管廊内部各专业碰撞检查和已建或已规划地下空间与管廊、轨道交通的碰撞检查。管廊内部碰撞检查。将施工图设计阶段管廊廊体模型、各专业管线模型、附属设施模型进行整合,借助软件自动检查各专业管线模型与廊体的碰撞问题和各专业管线间的碰撞问题,施工人员可结合CAD图纸,借助BIM技术开展碰撞检测,及时发现设计图纸中存在各项问题,同时判断综合管廊施工过程中可能出现的问题和安全风险隐患,进而制定灵活的应对措施,防止延误工期。施工单位根据软件生成的碰撞报告在BIM平台上和业主、设计方共同沟通交流,制定合理的管线布局方案并修改调整模型,形成施工图设计阶段管廊整体BIM模型和过程报告,按照相应管廊信息模型交付标准提供给业主及其他各参与方。

4.3模拟设计效果

利用建筑、结构、管线的综合3D模型及Navisworks软件虚拟漫游,进行净高空间检查和可视化交底,并在管线安装过程中实时对安装工况及效果进行评估及时纠偏。将模型导入到Navisworks软件,采用第三人行走模式,进行净空检查。结合勘察资料、设计图纸,利用BIM技术建模,厘清桩端持力层、岩面等关键隐蔽节点,提前制定施工管控措施。

4.4管廊内部空间优化

整合廊体BIM模型、各专业管线BIM模型、附属设施模型,通过三维可视化漫游检查管廊各分段空间是否满足设计规范,专业设计人员或施工人员可在漫游过程中针对管线的位置提出优化建议,进行实时优化,对接入管廊的专业管线模型和附属设施综合管线模型进行调整,完成施工图设计优化模型。

4.5工程量提取

综合管廊施工图设计整体模型的建立完成后, 软件可以自动生成并导出提取各分项工程工程量,为项目各类成本控制指标作数据支撑,并且BIM模型与工程量数据联动,模型的改动对应工程量的变更。利用管线分区分回路的详细模型,在报表中进行条件筛选,分区分系统进行材料数量统计,可便捷地编制材料采购计划。

4.6指导预制构件生产

预制构件拼装技术是按照构件标准在工厂完成制作后,将合格的管廊廊体运输到现场,再进行吊装、拼接。在预制构件生产过程中,将施工图设计阶段BIM模型转为轻量化模型,并上传至协同管理云平台。通过手持终端(手机、ipad、定制平板、定制扫描设备等)对每个预制廊体的生产进行进度跟踪,实时反馈到平台上,管理人员可以根据不同的颜色代表构件不同的状态,红色区域表示该构件已出场。平台软件结合施工计划,提前预警可能影响施工工期的问题,管理者要快速做出解决方案,避免工期延误。

4.7施工方案模拟

将施工组织计划相关信息与云平台BIM轻量化模型进行连接,模拟项目施工过程,如材料堆放、管廊吊装、基坑开挖等等。检查过程中容易出现影响工期的因素,应及时调整施工组织计划。

4.8施工进度及质量控制

通过4D模型可制作合理的施工计划制定每周、每天、每月的进度计划,确定地下综合管廊的现场施工场地和现场的施工资源,在保证工期按时进行同时,可进行施工过程的预演,合理安排资源分配,避免场地等冲突、施工机械,还考察了施工方案的可实施性,及时解决了施工时存在的矛盾冲突和安全隐患。确保了地下工程质量的安全。

4.9实体信息运维管理

基于施工过程深化后的施工BIM模型,挂接各专业设计施工图、施工深化图、现场施工记录照片、施工过程数据、其他施工阶段信息等资料,形成竣工阶段BIM数据模型,提交给运维单位进行运维方面的技术应用,为后续管廊应用提供数据支持。

5、结束语

BIM技术在综合管廊中的应用应该是步步紧扣的,而不是零散的应用点。在项目的每个阶段系统地运用BIM技术是保证在项目的前端控制项目的质量、成本和工期,避免中途的修改与变更。并且形成BIM应用体系后可以减少各方、各阶段的重复建模工作,真正做到信息集成和协同工作,为项目带来最大化效益。将成熟的BIM实施体系运用于城市综合管廊有助于推动地下管廊的智能化建设、运营和管理。

参考文献:

[1]王军,潘梁,陈光,李明,温修春.城市地下综合管廊建设的困境与对策分析[J].建筑经济,2016(7):15-18.

[2]王彦.基于BIM技术的建筑项目质量控制研究.福建建筑.2013,(12):87-89

[3]尚江山.BIM在市政综合管廊设计中的应用[J].科技与企业,2016(9):159-159.

[4]陈瑶.BIM技术在综合管廊建设的质量控制中的应用[A].武汉大学党委研究生工作部.武汉大学第九届研究生学术科技节系列活动之“第八届湖北省给水排水工程与环境工程研究生学术论坛”论文集[C].武汉大学党委研究生工作部,2014:3.