BIM技术在地铁暗挖车站施工中的应用研究

郭祥

关键词：BIM技术;地铁;暗挖车站;施工

前言：地铁交通在城市运行发展中发挥了重要的作用，但在实际施工中需要大量的人力物力，以及高端技术的支持。其中，BIM技术利用计算机、4D动态沉降监测、三维模型等技术优化了施工工序，缩短施工时间，在实际应用中取得了良好的效果。因此，要不断优化BIM技术的利用，挖掘其中价值。

一、BIM技术应用现状

BIM技术以三维数字技术为基础，对工程项目中的各种相关技术的数据进行收集，以数字化方式展现出来。BIM技术具有可视化、协调性、优化型等特点在项目施工中发挥了较大的优势。

目前，美国、英国等国家对BIM技术的运用相对较为娴熟，尤其在地铁工程维护、建设、运用管理方面的运用较多。国际上BIM技术的应用已经成为企业生存的必要技能，逐渐改变了传统施工的设计、建造、管理等工作模式。近几年，全国范围内BIM技术应用能力较强的承包商平均增长近30%。自2013年以来发展较为迅速，在轨道交通建设中也发挥了很大的优势。主要应用内容包含结构建模、碰撞检查、管线设计、施工模拟等。

二、BIM技术在地铁暗挖车站施工中的应用

（一）应用价值

为项目施工提供了重要的技术支持。项目开工前，根据平面图纸绘制三维模型，以消除设计与施工之间的差别，并发掘图纸中存在的错误与偏差。通过动态的施工模拟来减少施工冲突，优化施工方案，提高施工过程的管控能力，让施工现场的管理工作更加规范。同时，利用BIM中的建模技术，也可以发现其中隐藏的设计问题，让各个专业的配合更加默契。

创新项目施工管理思路。BIM技术可以自动统计工程量，生成材料明细表，导出施工图，并能够快速生产生产成本。利用对物料的跟踪管理功能，减轻施工中物料管理跟踪的压力。同时，BIM技术可以让城市轨道交通的施工管理工作更加系统化、规范化、信息化。为工程建设管理提供科学的技术支持，及时有效的指导各个部门。尤其是三维模型，不仅能够直观的展现效果，其中的各个构件都自带可读取的信息，实现地铁项目的全生命周期管理。

（二）实际应用

工程基本情况：某地铁二号线，区间长度为2177.69米，车站全长230.56米。采用曲墙+仰拱的五心圆马蹄形断面，地下单拱双层岛式结构。该车站设计时暗挖车站，最大开挖跨度23.478米，最大开挖高度17.52米。

1.BIM技术在该工程中的应用

三维模型构建。根据二维设计图纸，构建三维设计模型。结合现场实际施工方法、工序安排等，对设计模型进一步拆分。其次，按照现场实际施工情况，对施工人员进行合理的分配，保证和兴精度能够满足后续方案模拟，施工进度以及工程计量等需求。

BIM技术还能够起到良好的三维渲染效果，为施工人员展现虚拟场景，提升工程管控能力，优化施工方式，降低施工成本。

2.管线碰撞检查

地铁暗挖车站施工中要注意管线的碰撞检查。由于地铁管线复杂、空间狭小，各专业之间很容易出现冲突情况。BIM技术能够实现三维可视化，在解决该类问题中起到了很好的协调作用。常见碰撞检查包括土建各专业间的碰撞;管线与土建的碰撞;管线之间的碰撞。

该车站利用BIM技术，对车站各专业进行检查，初步查验碰撞点700多处。利用BIM技术能够直观的展现出各碰撞点之间存在的问题，避免实际施工中出现错误，增加损失。

3.模拟施工方案

项目开工前，将三维模型与施工进度的相关数据结合，建立4D施工信息模型，预排两种施工方案。BIM技术能够形象的将这两种施工方案展现出来，还能够对其进行对比分析。在模拟过程中，识别出其中存在的不合理问题，验证施工中存在的干涉和冲突，并及时提出科学有效的解决对策。通过一系列操作，得出最佳的施工方案，优化施工资源的配置，节约成本，缩短施工周期。

4.施工进度的管理

利用BIM技术施工管理平台，结合现场施工进度以及监控量测集成的应用，对施工进度进行管理。开工前，按照实际的施工方案，预排施工计划，并结合实际施工情况细化施工过程。提升现场施工的管理能力，让计划的可操作性进一步提升。其次，在施工过程中可以利用BIM技术跟踪每项施工任务进度，及时更新到管理平台中，便于项目领导及时了解施工进度状况。实现对项目施工的动态化管理，实现有依据可寻，有内容可控。

5.工程量计算

项目管理中最重要的环节便是对工程量的计算，该项工作最有效的手段是对比计算。其中，三个维度主要包含时间、工序、区域。对现场施工材料的消耗、項目的检查与管理都需要以这三个维度为基础，进行工程量的统计与计算。

该车站按照双侧壁导坑法进行施工，每个部分都要被标记为一个区域，在施工中可针对每个区域进行核算，分总回报。有效减少传统人工手动预算出现的误差，提升工作效率。此外，还能够对工程量的完成情况、材料使用情况等进行统计与分析，真正做到了对施工资源的动态管理。

6.监测量测

BIM技术与现有监测量测平台可以通过数据连接在一起，集成现有监控测量平台。能够在不增加技术人员的前提下实时了解车站测点的数据，变形超限的测点等动态因素。并技术通知项目管理人员，提出及时有效的管理对策，为项目的安全施工提出保障。

7.总结

BIM技术在该地铁暗挖车站施工中发挥了重要的作用，基于其可视化技术，让施工人员及时掌握施工情况，避免了施工中存在的错误与问题。有效提升施工效率，缩短施工周期。

结论：综上所述，BIM技术能够对工程项目进行数字化表达，在轨道交通中的应用避免了因设计沟通不畅所产生的问题。并能够预测施工过程中可能出现的错误，提升施工进度与材料的管控能力，提高施工质量，掌握施工完成情况。真正做到了对项目施工的精细化管理，让项目施工有依据可寻，有技术可用。