BIM技术在铁路工程建设中的应用

王静静

摘要：随着铁路智能化建设的深化，以 BIM 技术为代表的智能化技术在铁路工程建设中得到了有效运用，而从其运用实际情况来看，取得了理想预期。我国铁路事业迅速发展，对应的铁路工程建设项目不断增加，数据越来越多，传统的管理模式局限越来越明显。而BIM技术作为创新的基于工程数据分析的技术，其带来铁路工程建设的高效化。

关键词：铁路 ：BIM 技术：智能化：建设应用

现代铁路工程施工由于施工线路长、施工工期紧张、地质复杂，采取 传统的组织管理方式已不能达到多维信息准确高效传递及信息集成管理，需采用建筑信息模型 （BIM） 技术来指导铁路工程项目施工周期所涉及的生产组织、技术支持和成本管控，以进行有效的组织管理。传统的信息模型 仅仅是对工程的客观实际描述，实现不了对信息的共享与承载，基于施工技术图纸所构建的建筑信息模型 （BIM） 实现了对施工流程的可视化和信息化管理，实现各阶段的信息共享，可提高施工效率和质量，降低施工成本。

1铁路工程建设中的 B1M 技术应用优势

BIM 技术是信息技术创新发展的产物，是工程智能化建设的支撑技术之一。其以工程建设对象为核心，实现了现代管理技术、信息技术与建造技术等的融合，打造了一体化的信息平台，以创新协同管理带来铁路工程 建设的规范化与精细化。其带来工程建设中各要素的统一，带来资源的优化配置，打造一流的管理与高效化的铁路工程运作格局。主要是提供铁路工程信息模型，特别是铁路建设规划底层模型和工程设计信息底层模型，融合建设中的各种信息，形成铁路工程竣工模型，奠定铁路工程建设及 运维的信息基础，也实现了铁路工程建设各阶段信息的全囊括。著眼于未来，BIM 技术的应用是大趋势，不仅仅是在铁路工程建设中应用。而其作用于铁路工程建设，实现了铁路工程建设中各数据的真实记录与系统集成，基于信息维度、过程维度、价值维度推动铁路工程的信息化建设与智能化建设[3]。

2BIM 技术在铁路领域的应用现状

铁路建设项目是一个错综复杂的系统工程，需要各阶段相互衔接、各 专业协同设计。目前，在铁路建设中基本上都是采用平面设计，以技术交底或设计交底会议的方式传递图纸的设计情况及技术要求。在信息沟通、资源调配、进度控制、安全质量管理、标准化要求等方面统一性不强，效 率低下;各部门、专业间信息沟通不及时、不顺畅;设计意图的表达和理解不明确、不完整;设计及施工成果对于铁路运营、维护和管理的服务效 果不明显。鉴于现代高速铁路的技术要求更加复杂，设计及施工周期较短，在铁路建设的各阶段需要较多的人员频繁交换信息[2]。

3BIM 技术在铁路工程项目施工中应用

3.1施工组织管理

使用 BIM 技术的施工组织流程可以看出通过建立建筑信息模型 （BIM）较传统的施工流程优势明显。传统的施工组织流程需结合现场实际编制施工方案，具体的施工进度和工序安排，会受到施工线路、复杂地质构造、技术难点影响，从而改变设计方案、施工工序，甚至延迟施工周期进度。 而采用 BIM 技术后，在完成设计图纸后第一时间可构建和施工现场相匹配的三维模型，并通过数据检测、工程量统计对模型进行优化调整。选定最优的设计方案，指导实际施工[1]。

3.2设计阶段的应用

3.2.1工程量计算及概算分析

目前，各设计单位的设计概预算编制工作是由员工进行工程量计算并编制预算，但随着项目规模的不断扩大、复杂程度的不断提高，且工程量 计算是一项即复杂、又繁琐的工作，经常会有"差错漏碰"的现象发生。 而在 BIM 模型中含有工程量计算所需的全部信息，可以通过编程的方式很方便地完成工程量的计算并生成既有概算软件需要的数据，自动完成概预算的编制工作，可以大幅度提高工作效率，有效避免错误的发生[2]。

3.2.2设计图纸的碰撞检查

目前，设计院各专册都是独立完成相关的工作，随着铁路建设项目工程规模和复杂程度不断提高，使得在建设管理中的接口管理工作变成了一 项即重要又繁琐的工作，经常会发生各种构造物、管线和设备的碰撞问题，甚至会发生废弃工程及返工的现象。而在 BIM 模型中含有构筑物的几何及空间信息，可以方便地检查出各种构造物、设备、管线的空间位置关系，从而有效地避免碰撞的发生、降低工程成本、加快施工进度。该应用在施工阶段同样适用。在施工图审查期间，可以提前精确地发现图纸中存在的问题，提前进行应对处理，确保施工过程顺畅[4]。

3.2.3施工图纸自动生成

BIM 模型是可视化的立体模型，包含构筑物的几何及空间信息，可以方便地将立体模型转化为工程实施所需的平面、立面、剖面等各种视图和详图。将设计人员从繁重的绘图工作中解脱出来，把设计的重点从绘图转向设计方案研究及各专业的协同工作，进而有效地提高工作效率，避免错 误的发生[1]。

3.3BIM 技术在施工中的应用管理

3.3.1传统的施工技术图纸通常采用二维平面图纸进行表达，二维平面图纸很难立体、直观的反映出设计中存在的问题，铁路工程项目涉及的领域广、专业要求高、施工环节繁杂 ; 使用建筑信息模型 （BIM） 技术，通过构建三维可视化模型的可以可视化、直观的展示，节约识图时间[1]。

3.3.2三维可视化交底。铁路工程项目在组织施工初，将工程设计方案 和技术图纸传递给施工单位。采用传统的技术图纸很难充分表达设计要求，特别是施工线路长、机械设备配置和场地限制 ; 同时，施工人员的专业技术水平参差不齐，无形中增加施工难度[2]。为了解决这些问题，当前铁路工程项目在施工时采用建筑信息模型 （BIM） 具有三维可视化的优点，使二维化的技术图纸直接转变为三维模型，将施工中的技术难点、施工节点清晰化，更能直观地反映铁路施工线路、站点的配置，提高识图效率。

3.3.3模型数据信息的共享管理。建立 BIM 模型数据库可实现对施工技术数据的共享管理，对涉及到施工的构件的几何尺寸、材料与设备选型、施工量、施工周期建立一体化的解决方案，并将数据信息导人网络数据库，实现数据信息的资源共享，技术人员可在网络客户端查询数据。在需要对 施工工序进行优化调整时，可建立具体图元和在施工计划 / 施工任务数据库中与之相对应的映射关系，极大的方便了施工方案的修改和调整，提升施工效率与质量[3]。

4结束语

建筑信息模型（BIM）是一个完备的信息模型，通过其在铁路建设行业中的应用，以包含多层信息的三维模型为基础，将工程项目在各个不同阶段（设计、施工、运营）的工程信息、施工过程和资源集成在一个模型中，将传统枯燥的文字、数据及平面进度转化为更形像、更方便的模型，通过 三维数字技术模拟建筑物所具有的真实信息，为工程设计和施工提供相互 协调、内部一致的信息模型，使该模型达到设计和施工管理的一体化，通过模型与相关人员的信息交流实现协同统一，各专业协同工作，将大幅节约项目投人，降低工程成本，同时可实现多专业、多单位项目信息的一致性，进而达到加快项目进度，提高工程质量，推动铁路行业更加稳步向前发展的目的。

参考文献

[1]孙贤斌，刘倍 .BIM 技术在地铁施工管理中的应用研究[J]. 湖北工业大学学报，2019，33（2）：89_92.

[2]范登科 .BIM 与 CIs 融合技术在铁路信息化建设中的研究[J]. 铁道工程学报，2019（10）：106_110.

[3]王志军.信息化技术在铁路工程建设项目管理中的应用研究[J]. 科技风，2019，32（31）：89，107.

[4]刘显军，冉鹏.BIM 技术在铁路工程建设中的应用研究[J].四川水力发电，2019，38（5）：1_3，18.