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BIM技术在城市地下综合管廊施工中的应用

中国建筑第八工程局有限公司广西南宁530000
摘要：建筑信息模型技术在地下综合管廊工程施工中的应用，不仅仅是技术手段的革新，更是管理模式的突变。以某管廊项目为例，针对大型地下综合管廊的特点，借助BIM技术对工程重点、难点部位的施工过程进行模拟施工，发现施工中可能出现的冲突和质量安全隐患，为施工方案的优化提供依据。
关键词：地下综合管廊；BIM技术；模拟施工；项目管理
在城市地下管廊施工过程中，总会面临各种各样的阻挠因素，由于管道维修以及重新铺设工作的无序化，使得城市已有的地下管廊施工必然会受到不良影响。随着我国科技水平的不断提升，积极推动了BIM技术的诞生，在BIM技术的帮助下，地下综合管廊建设变得日趋可视化、协调化和优化起来，这对于城市地下综合管廊的建设与发展带来了很大的推动作用，从而推动城市化管道线路的铺设的日趋完善化。
城市综合管廊具有设计标准高、施工体童大、周期长等特点，在施工期间对项目周边的影响是不容忽视的，特别是城市核心区域、道路交叉□等交通繁忙的地区或地点更是如此。利用ＢＩＭ三维技术能够进行前期碰撞检查，优化工程设计，降低地下管廊施工阶段可能存在的错误和返工等问题，并且能够优化管廊位置，优化管线排布等。利用碰撞优化后的三维管线方案，施工人员可以进行施工交底、施工模拟，从而提高施工质量、施工进度以及与业主的沟通能力等。
由于管廊工程本身的特殊性，在施工过程中要采用一些先进的技术手段来保证工程建设目标的实现。最近几年建筑信息模型技术在我国应用越来越广泛，应用领域也越来越多。
1BIM技术概述
建筑信息模型，用英语表示为BuildingInformationModeling，缩写形式便是BIM，通过BIM技术可以将建筑本身借助建筑模型立体的展示出来，这个展示过程中离不开建筑工程各项信息数据的基础性支撑作用。而且，在借助BIM技术对建筑模型进行展示的同时，在相关软件的帮助之下，还可以将该建筑项目本身所具有的各项具体的数字化信息展示出来，其质量信息、管理信息以及各种施工相关的信息也可以展示出来。BIM技术具有突出的优点，其可视化、模拟化、协调化、可出图以及便于调整等具体的优势使得地下综合管廊工程的优化升级变得更进一步。
2工程概况
某管廊建设项目是我国目前规模较大的地下综合管廊建设项目，项目工程长度共计2000多米，宽10.8m，高9.6m，廊内布设燃气、热力、给水、再生水、电力、通信6种不同的专业管线。管廊建成后将有效解决反复开挖路面的“马路拉链”问题，基本消除街道蜘蛛网式架空线，大大改善城市环境，提高城市运行水平和综合承载能力。
2综合管廊特性
2.1综合性
该管廊建设项目将燃气、热力、给水、再生水、电力、通信6种不同的专业管线集中在一起，进行统一管理与维护，建立城市地下管线综合管理系统，有效整合资源，合理利用空间。
2.2长期性
此项目的城市地下综合管廊的设计使用寿命为一百年，相比传统管线二十年年的使用寿命具有很大的优势，而且在使用期间不会对地面设施造成影响，也不会产生“马路拉链”现象。
2.3低成本性
本项目采用先进的PPP模式吸引社会资本参与PPP项目投资、建设、运营维护与管理，按照入廊费、运营维护费及政府支付部分可行性补贴方式获取收益。从长期来看，成本低，而收益却十分可观。
2.4环保性
城市地下综合管廊建设中，管廊的接线井、通风口等设施设置在道路两旁的绿化带中，可以有效避免主要街道的反复开挖问题，减少产生扬尘、道路积水等的发生，促进城市环保建设。
2.5运维可靠性
管廊内部各种管线的安置与排放严格按照国家规定的安全距离设置，且每隔一段距离会设置防火分区、分隔区段，并制定相关的运营维护制度、安全监测制度和意外抢修制度，为管廊的安全使用提供保障。
2.6高科技性
管廊内装有现代化、智能化的监控设备，在控制中心进行统一监测管理。采用以智能化固定监测与移动监测相结合为主，人工定期现场巡检为辅的高科技手段，对管廊及其内部管线实行全方位监控，从而保证管廊运营安全稳定。
3BIM技术在施工阶段的应用
应用BIM技术，可在同一个平台上构建各专业管线模型，借助虚拟施工软件进行碰撞检查，迅速找到管线排布中不合理的地方，从而调整布设方案，提高管线综合设计能力和工作效率。
3.1软件的选取
1）本项目结构工程和管线工程三维模型建设选用AutodeskRevit软件，该软件简易流畅，且有很强的可编译性。
AutodeskRevit软件可以对地下管廊工程中的一些复杂的钢筋进行建模，弥补了传统钢筋建模软件的不足。另外，综合管廊里有较多管线，对拓扑关系和使用哪个软件操作也有较高的要求。2）施工阶段主要应用Navisworks软件，建立4D施工模型，进行碰撞检测、场地布置等，再辅以Fuzor软件进行设备进场、施工机械设备进场、工程车辆工作等施工模拟。周边一些建筑物的建模则主要用Sketchup软件进行辅助，这样就能对整个施工现场的实际情况进行施工模拟。4D施工模型中，时间维度借助MicrosoftOfficeProject软件来建立，通过将时间数据导入到Navisworks软件中，进行时间维度与构件的挂接，演示施工进度。
3.2设计阶段的应用
由于地下管线错综复杂又相互关联，在设计地下展示段的工程的同时，如果对其中一个环节的因素进行调整的话，就会牵扯到其他因素，从而引发新的问题和矛盾。在BIM技术可视化和优化等优势的帮助下，使得整体设计图可以立体的展示出来，在优化调整的过程中，每一个环节的调动都可以形象直观的展示出来，从而最大程度的避免设计调整过程中引发的新冲突。
3.3BIM应用技术路线
首先，借助Revit软件进行结构、管线和钢筋工程的建模，并直接在Revit软件中使用明细表功能统计混凝土工程量、机电管线使用量和钢筋工程量；其次，将Revit软件创建好的各专业模型导出NWC文件，导入到Navisworks软件中进行施工模拟、碰撞检测、场地布置等工作。
3.4施工阶段的应用
在施工阶段，因为地下综合管廊建设的系统性特征，再加上特地貌，这在很大程度上增大了工程建设的复杂性，因此，需要充分发挥BIM技术的可视化和模拟化优势，通过优化调整，实现整个施工的精细化操作，提升整体工程的质量，使得地下综合管廊工程可以更好的服务于城市化发展。
3.5运营阶段的应用
后期在地下综合管廊展示段的工程建设完毕之后，接下来便进入了运营阶段，在该阶段，通过BIM技术的应用，可以将相应的三维官网数据提供给对应的管理部门，便于相应管理工作的开展。再加上GIS技术的结合，可以构建对整个地下综合管廊工程寿命周期的三维数字化监管系统，从而便于整个维修保养工作的开展，延长地下综合管廊的使用寿命，使其作用得到最大程度的发挥，为城市化建设发挥出积极的推动作用。
结束语：
本文结合某综合管廊项目特点，借助BIM技术模拟综合管廊项目的施工过程，解决施工中的一些重点难点问题，优化项目方案，保证工程科学合理快速建设，同时也为后期大型城市地下综合管廊的建设发展提供技术支持。
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.
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[3]李伟.对BIM技术的研究及其在建筑施工中的应用[D].山东建筑大学，2014.

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