BIM技术在地铁车站工程中的实践探究

BIM技术在地铁车站工程中的实践探究

彭华  吴冬云  毛亚军  张亮  朱莉

中建五局第三建设有限公司   重庆市 400000

摘要：地铁车站工程多位于城市中心区域，施工场地有限，地下工程的施工隐蔽性强，对于设计、施工的质量要求都较高，将BIM技术应用在地铁车站工程中，可以有效解决传统设计、施工的问题。文章介绍了BIM技术的应用特点，以设计和施工环节的应用为例总结了BIM技术在地铁车站工程中的应用方式。

关键词：地铁车站工程；BIM技术；应用

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM技术）作为新型建筑设计理念，在国内外的工程领域中受到了广泛关注，这是工程领域的革命性发展。BIM技术的应用改变了传统的设计、施工模式，借助这一技术，能够做到建筑结构、电、气、水、暖之间的多方面综合协作，为建筑行业的发展带来了更多契机。

1 BIM技术的应用特点

BIM技术属于数字化、信息化技术，其功能十分强大，能够较好的展示建筑各项参数和物理信息，实现模型的可视化，可以帮助建筑设计、施工的各个部门之间实现信息共享，为设计、施工和管理提供有效的数据支持。BIM技术的特点在于几个方面，首先是信息的可传递性，利用BIM技术能够快速接收和传递信息，将各个部门相互关联起来；其次是知识仿真模拟；最后是能够实现协同工作。BIM技术在地铁车站工程中的应用具有几个优势：第一，支持碰撞控制。地铁车站工程一般是处于繁华市区，属于高难度的地下工程，会对周围交通产生极大的干扰，在施工时，各类支护结构之间也很容易发生碰撞而影响施工进度，利用BIM技术，支持对施工现场管网的碰撞检查，能够帮助技术人员迅速定位碰撞点位置，并将相关情况和数据生成报告，能够便利的进行优化和调整，实现了施工碰撞的可视化[1]；第二，支持进度计划的编制。地铁车站工程的工程量较大，涉及面多、工序复杂，在传统模式中编制出的进度计划是二维的网络图和横道图，没有直接体现交叉施工和平行作业，借助BIM技术可以有效解决这一问题，支持对施工工序的分解，能够将工期和工序自动关联起来，还可以动态化的模拟施工过程，有效弥补了传统进度计划编制的问题；第三，优化施工场地布置。在地铁车站工程施工中，场地的优化布置是其中必不可少的关键环节，由于地铁车站工程的施工场地有限，在场地布置上必须要综合考虑到各项影响因素，传统的二维图纸预见性较差，利用BIM技术能够将布置环节进行可视化处理，在布置完毕后支持智能化检查，能够帮助管理人员明确加工区域、材料区域位置的设置是否合理，及时发现其中的潜在冲突，从而优化布置效果，使得地铁车站工程施工能够顺利进行。

2 BIM技术在地铁车站工程中的实践

2.1 在设计阶段的应用

2.1.1 建立三维模型

在地铁车站工程的设计阶段，需要先利用BIM软件来设计相关预制构件，将其上传到BIM构件产品库，BIM技术能够自动生成三维视图，可以避免传统平面图、剖面图的遗漏和错误问题，并且各类图纸之间相互关联，如果模型发现变动，图纸可以支持自动更新，大大提高了设计效率，也为构件生产提供了数据支持。

2.1.2 多专业协同设计

地铁车站工程的设计周期较长，有巨大的信息量，因此对专业协同工作要求非常高，此时即可利用BIM技术构建BIM协同设计平台，实现设计信息的实时交换，有效提高设计的精准性和设计效率，如果某个专业的模型发生变化，平台中的其他模型就可以自动进行更新。

2.1.3 开展碰撞检测

以往的设计方式无法发现设备专业结构的空间冲突，这时就需要利用BIM技术来组织碰撞检测，碰撞部位能够同步显示在相关模型上，帮助设计人员进行沟通、解决，及时调整设计方案，直至完全解决碰撞问题，这有效减少了施工阶段的设计变更，避免了人力、物力、财力的浪费。

2.1.4 工程量统计

在模型设计完毕之后，将其集合为BIM数据库，使得相关参与者可以在数据库中随时的调用信息，还支持工程量的统计、整合和分析，能够为造价人员提供精准的数据支持，避免了多次修改带来的弊端，有效提高了造价计算的精准性。

2.2 在施工阶段的应用

2.2.1 预制构件的信息化管理

在每个预制构件中设置 RFID标签，在工地入口位置利用RFID阅读器能够自动扫描，识别其中的数据，入场之后由材料管理人员负责进行施工检查，确定质量无误之后由材料管理人员将构件存储在相应场地，并设置好标识，提高施工效率。通过扫描构件中的 RFID标签，能够实时显示相关信息，避免了构件的安装错误，提高安装效率和质量，在入厂存储和吊装时可以将相关信息及时录入到BIM平台，能够实现全过程的信息化管理[2]。

2.2.2 施工进度的可视化管理

在施工进度管理方面，可以将BIM模型导入到相关软件中制作出四维模型，对施工项目进行一一分解，从而获取到地铁车站工程不同项目施工的起始时间和计划时间，制定出具体的工序计划。利用RFID和BIM技术能够对施工进度进行实时追踪，还支持与预期进度之间的对比，可以及时获取到进度偏差，根据进度偏差问题来实施调整施工计划，确保项目可在预期内完成。另外，厂家也可以根据施工现场情况来优化构件的运输，合理调整构件生产计划，实现各方的信息互通，可以有效避免构件生产停顿、材料紧缺对地铁车站工程施工带来的负面影响。

2.2.3 施工方案模拟与施工交底

地铁车站工程的施工工序复杂，对质量的要求较高，为了确保整个工程能够高效、有序、安全的推进，还需要借助BIM技术来开展施工模拟，在施工前，可利用BIM技术来模拟临时存放场地与设备运输路线，直观分析出其中的问题，帮助管理人员来优化施工方案，有效避免施工环节的二次搬运，大大提高了施工效率[3]。同时，还可以建立三维模型，对施工过程进行动态化仿真，也可利用BIM技术来开展施工交底，这能够直观展示出施工环节的重难点和工艺顺序，帮助施工人员了解各项信息，提高施工质量。

2.2.4 施工质量检查

在以往的地铁车站工程施工中是依靠施工人员开展实地检查，受到施工现场、环境工作量大等因素的影响，检查的精度并不高，利用BIM技术，能够实现智能化的质量检查，通过扫描相关内容来获取原始点云数据，对数据进行降噪处理，将其导入BIM软件中，利用软件来进行对比和分析，能够帮助管理人员及时了解施工质量偏差，及时进行纠偏，便于后续的调整。在此基础上还可以引入二维码技术，结合BIM软件与云管理平台来实现对人员、工序和设备的智能化管理，规范整个施工过程，达成提高管理能效的目的。

2.2.5 安全管理

地铁车站工程的施工难度高，安全事故的发生率也更高，为了降低安全事故，即可利用BIM技术结合智能监控、人工智能、物联网、虚拟现实等技术为施工安全提供保障，在实际应用中可以借助BIM软件来提前标示出施工活动中的危险区域，明确各个区域的危险性和危险程度，并做出标注，如此，可以提示施工人员做好防范工作，避免在施工现场出现安全事故。同时，结合人工智能和大数据能够智能识别出人员现场的异常行为，在平台上发出预警，借助VR技术和BIM软件可以创设虚拟性的地铁车站工程施工环境，添加安全事故模拟场景，支持沉浸式应急演练，有效锻炼施工人员的安全问题解决能力，做到防患于未然。

3 结语

BIM技术在地铁车站工程中的应用可以贯穿到设计、施工的全过程之中，实践证实，BIM技术能够显著提高设计和施工质量，有效杜绝了传统设计和施工中存在的问题，支持部门之间的信息配合和共享。当前，BIM技术已经在地铁车站工程领域中得到了广泛使用，在下一阶段需要积极从风险、质量、安全等各个维度加强研究，实现BIM技术应用的全寿命周期化，降低施工成本，保障设计和施工的质量。

参考文献：

[1]徐仁武. BIM技术在地铁车站工程中的运用研究[J]. 工业建筑,2022,52(2):后插18.

[2]吴成刚,虞璇. BIM技术在装配式地铁车站工程项目中的应用[J]. 现代城市轨道交通,2023(6):112-117.

[3]王春明. BIM技术在地铁工程项目精细化管理中的应用研究——以上海地铁13号线某车站施工项目为例[D]. 湖北:湖北工业大学,2017.