BIM技術(shù)在地鐵車(chē)站及盾構(gòu)施工中的應(yīng)用

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BIM技術(shù)在地鐵車(chē)站及盾構(gòu)

施工中的應(yīng)用

中鐵一局集團(tuán)城市軌道交通工程有限公司2015年8月

目錄123背景介紹BIM實(shí)施及應(yīng)用情況下一步工作背景介紹

2013年上半年，鐵路總公司正式啟動(dòng)鐵路行業(yè)BIM技術(shù)科研和應(yīng)用實(shí)踐工作。中國(guó)中鐵下屬各子分公司，已陸續(xù)開(kāi)展部分BIM技術(shù)研究及應(yīng)用實(shí)踐工作，美國(guó)、新加坡、韓國(guó)、日本等多個(gè)國(guó)家已在建筑行業(yè)提出BIM應(yīng)用要求，并建立了BIM企業(yè)級(jí)和行業(yè)級(jí)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，所以我們需進(jìn)一步加大研究和應(yīng)用力度。

相對(duì)于建筑、水電等行業(yè)，中國(guó)軌道交通的BIM應(yīng)用還處于起步階段，各鐵路設(shè)計(jì)院、施工單位已逐步開(kāi)展了部分BIM技術(shù)應(yīng)用研究和試點(diǎn)工作。

城軌公司BIM小組成立于2014年3月，5月發(fā)布《中鐵一局城軌公司BIM技術(shù)推廣應(yīng)用規(guī)劃方案和實(shí)施細(xì)則》。經(jīng)多次調(diào)研與考察，于2014年9月與成都希盟泰克科技發(fā)展有限公司達(dá)成協(xié)議，以西安地鐵四號(hào)線三標(biāo)、十一標(biāo)為試點(diǎn)項(xiàng)目，共同實(shí)踐與開(kāi)發(fā)BIM技術(shù)在地鐵車(chē)站及盾構(gòu)施工中的應(yīng)用。BIM技術(shù)應(yīng)用建設(shè)方案技術(shù)路線BIM應(yīng)用構(gòu)建施工模型施工模型快速變更施工組織計(jì)劃仿真優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)施工方案指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)管理公司級(jí)施工BIM應(yīng)用管理平臺(tái)關(guān)鍵重難點(diǎn)工藝仿真施工方案計(jì)劃編制公司采用BIM技術(shù)的原因：

1、政府的推進(jìn)；

2、業(yè)主的要求；

3、同行們?cè)谇斑M(jìn)；

4、項(xiàng)目管理需要；

5、技術(shù)管理水平需要；

7、精細(xì)化管理的需要。

BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：1、三維可視化；2、動(dòng)態(tài)漫游；3、虛擬施工；4、碰撞檢查；5、工程量計(jì)算；6、協(xié)同管理。

1、施工經(jīng)驗(yàn)不足的需要。項(xiàng)目上技術(shù)人員普遍年輕，施工經(jīng)驗(yàn)不足，還不能對(duì)整個(gè)施工過(guò)程形成一個(gè)清晰的概念，急需找到一種新的技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)欠缺的施工經(jīng)驗(yàn)、方法工藝等。通過(guò)引用BIM利用三維可視化交底、施工模擬等，對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行可視化交底及施工工藝的模擬，讓技術(shù)人員提前了解施工工藝,彌補(bǔ)施工經(jīng)驗(yàn)不足。因BIM的可視化程度高，某種程度上是實(shí)際工程的具體展現(xiàn)，可以根據(jù)BIM項(xiàng)目完成的模型，來(lái)進(jìn)行實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地布置、人員配置，為具體的施工方案提供可視化演示，優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)及施工方案。

2、精細(xì)化管理的需要?？稍黾庸こ塘拷y(tǒng)計(jì)、成本分析、預(yù)算的準(zhǔn)確性，通過(guò)BIM精確控制材料用量、成本、工期等，為企業(yè)項(xiàng)目精細(xì)化、透明化管理提供技術(shù)及數(shù)據(jù)支撐。減少數(shù)據(jù)偶然性引起的偏差、提高工作效率。

3、協(xié)同工作的需要。通過(guò)BIM技術(shù)為公司的各部門(mén)之間協(xié)同工作，信息傳遞快捷、資源優(yōu)化配置，提供一個(gè)管理共享平臺(tái)，通過(guò)平臺(tái)管理人員可獲得技術(shù)及數(shù)據(jù)，有利于協(xié)同管理。公司應(yīng)用BIM要達(dá)到的目的：公司BIM工作的組織架構(gòu)：公司BIM小組組長(zhǎng)楊永強(qiáng)公司BIM小組副組長(zhǎng)黨西鋒、許建飛、王俊英公司技術(shù)開(kāi)發(fā)部田黎明、楊旭項(xiàng)目組組長(zhǎng)梁西軍、張新義執(zhí)行副組長(zhǎng)徐巖軍、侯城、鄧嶸王勇、趙海剛、柴東升、徐鵬、楊旭城軌項(xiàng)目組員鄭華波、張志偉、劉璐、馮川、林媚希盟項(xiàng)目組員溝通機(jī)制：類(lèi)型時(shí)間內(nèi)容人員周例會(huì)周四下午2：30確定本周項(xiàng)目成果，討論下周工作計(jì)劃。項(xiàng)目組組員月例會(huì)月底確認(rèn)本月工作成果，及存在的問(wèn)題，和解決的方案，并制定下個(gè)月的工作計(jì)劃。業(yè)務(wù)交流會(huì)不定期業(yè)務(wù)問(wèn)題，技術(shù)交流。階段性驗(yàn)收會(huì)項(xiàng)目階段完成階段性驗(yàn)收。人員培訓(xùn)：

到目前為止，公司針對(duì)BIM試點(diǎn)項(xiàng)目的人員配置，進(jìn)行了四次BIM軟件的應(yīng)用培訓(xùn)，共20天160多個(gè)課時(shí)。待施工平臺(tái)軟件的培訓(xùn)之后，將進(jìn)行統(tǒng)一考試。項(xiàng)目所用軟硬件配置：

CATIA基本模塊，實(shí)體建模、曲面建模、二維制圖、裝配及簡(jiǎn)單的參數(shù)化建模；

DELMIA/DPM模塊，工藝流程規(guī)劃、仿真場(chǎng)景布置、設(shè)備定義、裝配工藝仿真，人員常規(guī)運(yùn)動(dòng)仿真，仿真干涉檢測(cè)。

SQLServer2012安裝以及配置、CATIAV5R22Composer安裝、WindowsIIS配置。施工現(xiàn)場(chǎng)管理平臺(tái)基本操作，含三維模型顯示，工程量顯示，施工日志導(dǎo)入，施工計(jì)劃導(dǎo)入，施工計(jì)劃模擬等操作內(nèi)容。

硬件分級(jí)入門(mén)常規(guī)高性能CPU雙核3.0GHz及以上四核3.0GHz及以上六核2.0GHz及以上內(nèi)存4G8G及以上，推薦16G32G顯卡NVIDIAGeForceGTX680NVIDIAQuadroK600及以上，推薦K2000NVIDIAQuadroK5000硬盤(pán)SATA7200r硬盤(pán)SATA7200r硬盤(pán)，推薦混合硬盤(pán)SSD固態(tài)硬盤(pán)說(shuō)明簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)的處理，單獨(dú)專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)處理，一般為工程師入門(mén)學(xué)習(xí)和起步的配置要求專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)的處理，圖形運(yùn)算等為工程師正式工作的推薦配置，特別是數(shù)據(jù)審查全項(xiàng)目、大模型處理的配置，一般需配置1~2臺(tái)推薦CPU采用Intel處理器：備注：入門(mén)CPU對(duì)應(yīng)型號(hào)為Intel酷睿i33220；常規(guī)為Intel酷睿i53450，推薦i73770；高性能為Intel至強(qiáng)E5-2620。BIM實(shí)施及應(yīng)用情況試點(diǎn)項(xiàng)目BIM技術(shù)實(shí)施均分為三個(gè)階段：

第一階段：施工建模階段；

第二階段：施工仿真階段；

第三階段：施工管理平臺(tái)階段。模型建立關(guān)鍵工序模擬仿真施工管理平臺(tái)搭建西安地地鐵四四號(hào)線線三標(biāo)標(biāo)BIM試試點(diǎn)應(yīng)應(yīng)用情情況：：第一階階段：：參數(shù)化化模型型建立立盾構(gòu)機(jī)機(jī)刀盤(pán)盤(pán)盾構(gòu)機(jī)機(jī)拼裝裝機(jī)構(gòu)構(gòu)盾構(gòu)機(jī)機(jī)中盾盾盾構(gòu)機(jī)機(jī)始發(fā)發(fā)托架架管片豎井暗挖聯(lián)聯(lián)絡(luò)通通道地質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)模模型第二階階段：：模擬擬仿真真盾構(gòu)機(jī)機(jī)下井井組裝裝盾構(gòu)機(jī)機(jī)始發(fā)發(fā)盾構(gòu)機(jī)機(jī)掘進(jìn)進(jìn)空推過(guò)過(guò)暗挖挖通道道過(guò)站（（和平平門(mén)））暗挖聯(lián)聯(lián)絡(luò)通通道盾構(gòu)機(jī)機(jī)下穿穿護(hù)城城河、、城墻墻經(jīng)過(guò)幾幾次修修改細(xì)細(xì)化，，目前前四號(hào)線線三標(biāo)標(biāo)的模模型及及仿真真階段段正在在完善善中，，預(yù)計(jì)計(jì)九月月初達(dá)達(dá)到驗(yàn)驗(yàn)收要要求。。由于盾盾構(gòu)隧隧道施施工與與圍巖巖地質(zhì)質(zhì)條件件息息息相關(guān)關(guān)的特特殊性性，因因而在在此項(xiàng)項(xiàng)目中中采用用BIM技術(shù)，，根據(jù)據(jù)勘測(cè)測(cè)信息息建立立的三三維地地質(zhì)模模型與與隧道道主體體模型型，能能夠時(shí)時(shí)時(shí)的的掌控控掌子子面周周邊范范圍內(nèi)內(nèi)的圍圍巖地地質(zhì)條條件、、埋深深等情情況，，為施施工方方案的的確定定提供供可靠靠的依依據(jù)，，同時(shí)時(shí)增加加施工工的安安全性性，增增加未未知因因素的的可控控性。。在試點(diǎn)點(diǎn)合作作中，，我們們感到到仿真真對(duì)于于盾構(gòu)構(gòu)施工工中已已經(jīng)相相對(duì)成成熟的的工序序，意意義不不大。。關(guān)鍵鍵是模模型對(duì)對(duì)于不不同類(lèi)類(lèi)型的的盾構(gòu)構(gòu)形式式所存存在的的技術(shù)術(shù)難點(diǎn)點(diǎn)，如如何進(jìn)進(jìn)行展展示和和表達(dá)達(dá)。西安地地鐵四四號(hào)線線十一一標(biāo)BIM試點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)用用情況況：第一階階段：：參數(shù)化化模型型建立立施工機(jī)機(jī)械建建模地質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)模模型圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)模模型基坑開(kāi)開(kāi)挖、、鋼支支撐架架設(shè)模模型車(chē)站主主體墻墻、柱柱、梁梁、板板鋼筋筋建模模車(chē)站主主體分分段施施工第二階階段：：模擬擬仿真真圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)鉆鉆孔樁樁施工工模擬擬基坑開(kāi)開(kāi)挖施施工模模擬通過(guò)模模型及及仿真真模擬擬形成成的施施工交交底：：通過(guò)模模型及及仿真真模擬擬形成成的施施工交交底：：通過(guò)模模型及及仿真真模擬擬形成成的施施工交交底：：目前為為止，，四號(hào)號(hào)線十十一標(biāo)標(biāo)在八八月中中旬已已經(jīng)進(jìn)進(jìn)入了了第三三階段段，施施工管管理平平臺(tái)的的搭建建階段段，下下一步步準(zhǔn)備備錄入入各項(xiàng)項(xiàng)工程程資料料，已已方便便后續(xù)續(xù)施工工的管管理和和平臺(tái)臺(tái)自身身的開(kāi)開(kāi)發(fā)；；在前兩兩個(gè)階階段的的運(yùn)作作中，，我們們感到到，對(duì)對(duì)于車(chē)車(chē)站土土建施施工而而言，，單純純的施施工仿仿真對(duì)對(duì)施工工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)指導(dǎo)導(dǎo)意義義不大大。利利用模模型，，制作作施工工交底底，更更有助助于重重、難難點(diǎn)的的工序序施工工。下一步步工作作根據(jù)BIM技術(shù)應(yīng)應(yīng)用總總體目目標(biāo)，，由公公司組組織對(duì)對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)應(yīng)用進(jìn)進(jìn)行整整體規(guī)規(guī)劃，，在對(duì)對(duì)各下下屬單單位BIM技術(shù)應(yīng)應(yīng)用現(xiàn)現(xiàn)狀梳梳理的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，，規(guī)劃劃出BIM技術(shù)實(shí)實(shí)施路路線，，并制制定整整體的的應(yīng)用用方案案和實(shí)實(shí)施指指南，，指導(dǎo)導(dǎo)、協(xié)協(xié)助各各單位位分階階段推推進(jìn)實(shí)實(shí)施BIM技術(shù)的的應(yīng)用用。根根據(jù)城城市軌軌道建建設(shè)的的自身身特點(diǎn)點(diǎn)，選選擇具具有代代表性性的工工法進(jìn)進(jìn)行BIM技術(shù)應(yīng)應(yīng)用實(shí)實(shí)踐，，逐步步積累累經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，總總結(jié)分分析后后形成成統(tǒng)一一的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，，采用用BIM技術(shù)的的應(yīng)用用“成成熟一一塊、、推廣廣一塊塊”的的方式式，實(shí)實(shí)現(xiàn)從從工點(diǎn)點(diǎn)到公公司內(nèi)內(nèi)所有有項(xiàng)目目部BIM技術(shù)應(yīng)應(yīng)用的的全面面覆蓋蓋。城軌公公司在在2015年底，，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)盾構(gòu)構(gòu)施工工、車(chē)車(chē)站施施工試試點(diǎn)工工程BIM技術(shù)應(yīng)應(yīng)用，，未來(lái)來(lái)，城城軌公公司BIM團(tuán)隊(duì)，，將分分別在在2018年底之之前，，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)下屬屬各單單位BIM技術(shù)的全面面應(yīng)用用；2020年底之之前，，在公公司范范圍內(nèi)內(nèi)完成成BIM技術(shù)的的整合合應(yīng)用用；2021年起，，每5年為一一個(gè)周周期持持續(xù)優(yōu)優(yōu)化改改進(jìn)，，最終終達(dá)到到整體體BIM技術(shù)的的成熟熟應(yīng)用用。公司專(zhuān)專(zhuān)職的的BIM小組，，有固固定的的人員員進(jìn)行行BIM技術(shù)在在施工工階段段的學(xué)學(xué)習(xí)和和應(yīng)用用及價(jià)價(jià)值點(diǎn)點(diǎn)的研研究，，并提提出實(shí)實(shí)際的的需求求進(jìn)行行定制制開(kāi)發(fā)發(fā)，建建立、、完善善基于于BIM技術(shù)的的項(xiàng)目目管理理體系系，以以制度度來(lái)保保證BIM技術(shù)的的順利利實(shí)施施；積積極參參加BIM相關(guān)的的會(huì)議議、交交流活活動(dòng)，，選派派BIM技術(shù)人人員參參加培培訓(xùn)和和BIM大賽，，快速速提高高BIM技術(shù)的的應(yīng)用用水平平。BIM技術(shù)在在全公公司普普及應(yīng)應(yīng)用有有個(gè)過(guò)過(guò)程，，從單單個(gè)項(xiàng)項(xiàng)目的的試點(diǎn)點(diǎn)到所所有新新簽項(xiàng)項(xiàng)目試試點(diǎn)或或者部部分項(xiàng)項(xiàng)目試試點(diǎn)，，最后后擴(kuò)展展到公公司所所有項(xiàng)項(xiàng)目。。在普普及推推廣的的過(guò)程程中對(duì)對(duì)企業(yè)業(yè)BIM管理體體系也也不斷斷進(jìn)行行完善善。普普及推推廣的的過(guò)程程中，前前期需需要制制定詳詳細(xì)的的推廣廣方案案，并并且重重點(diǎn)抓抓推廣廣過(guò)程程中的的培訓(xùn)訓(xùn)以及及考評(píng)評(píng)。BIM應(yīng)用的的最終終目標(biāo)標(biāo)是BIM企業(yè)內(nèi)內(nèi)部整整體應(yīng)應(yīng)用成成功后后，與與企業(yè)業(yè)ERP等管理理系統(tǒng)統(tǒng)形成成數(shù)據(jù)據(jù)對(duì)接接，實(shí)實(shí)現(xiàn)企企業(yè)內(nèi)內(nèi)部信信息化化的協(xié)協(xié)同管管理。。根據(jù)據(jù)各工工法對(duì)對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)應(yīng)用的的需求求，在在充分分調(diào)研研和深深入分分析工工法標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)施施工流流程的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，，借鑒鑒其它它行業(yè)業(yè)的成成功經(jīng)經(jīng)驗(yàn)和和優(yōu)秀秀實(shí)踐踐，多多方引引進(jìn)適適合自自身需需要的的BIM技術(shù)應(yīng)用方方案以及軟軟硬件平臺(tái)臺(tái)。在對(duì)引引進(jìn)的技術(shù)術(shù)應(yīng)用方案案和軟硬件件平臺(tái)進(jìn)行行深入應(yīng)用用和吸收后后，結(jié)合自自身業(yè)務(wù)領(lǐng)領(lǐng)域的特點(diǎn)點(diǎn)，總結(jié)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)，取長(zhǎng)長(zhǎng)補(bǔ)短，進(jìn)進(jìn)一步對(duì)其其進(jìn)行擴(kuò)展展、優(yōu)化和和創(chuàng)新，實(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)公公司所有下下屬單位BIM技術(shù)應(yīng)用的的集成。結(jié)束語(yǔ)：目前，BIM技術(shù)在軌道道交通項(xiàng)目目管理中的的應(yīng)用正處處于起步階階段，潛在在市場(chǎng)空間間巨大且有有待開(kāi)發(fā)，，急需建立立相關(guān)的BIM行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，，便于全面面推進(jìn)應(yīng)用用。當(dāng)前BIM技術(shù)從軟件件實(shí)地開(kāi)發(fā)發(fā)、應(yīng)用平平臺(tái)搭建