BIM技术在铁路隧道施工中的应用.pdf
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1、铁|路|工|程BIM技术在铁路隧道施工中的应用王新1,刘振华1,谢旺军1,张彭云2(1.广西交通职业技术学院,广西南宁5 30 0 2 3;2.中铁一局集团新运工程有限公司,陕西咸阳7 12 0 99)摘要:文章介绍了BIM技术在铁路隧道中的应用模式和构建方法,提出了BIM管理平台4 D虚拟施工、可视化交底管理、4D质量监控等优势,并将BIM管理平台应用于清?山隧道工程,取得了较好的成效,全面提高了工程施工的质量及效率。关键词:BIM技术;铁路隧道;隧道施工;应用中图分类号:U215.11文献标识码:ADOl:10.132 8 2/j.c n k i.Wc c s t.2 0 2 3.0 8.
2、0 5 4文章编号:16 7 3-4 8 7 4(2 0 2 3)0 8-0 17 4-0 30引言在铁路工程建设中,铁路隧道是十分重要的一部分,通常此类工程位于偏僻的山区、峡谷,不仅施工条件恶劣,而且还会受到工程现场水文地质的影响,给隧道施工管理带来困难,因此顺利、安全地开展隧道施工并有效完成,成为工程行业函须探讨并解决的问题。信息科技的高速发展为解决上述问题打好了基础,要想科学管理铁路隧道施工,施工单位可将BIM技术合理应用到工程管理工作中,BIM技术基于三维数字技术,通过综合工程项目数据信息能有效构建信息模型。而且在工程建设各环节的设计部门、施工人员都能参与到模型信息提取、修改与更新中,
3、这样也能帮助各部门协同作业。本文提出铁路隧道施工中BIM技术应用模式、模型构建方法、管理技术、管理平台等应用策略,为今后的铁路隧道决策、施工管理、运维工作提供参考依据。1铁路隧道BIM应用模式分析依据中国铁路隧道施工的管理体制以及建设情况,本文可通过由建设单位主导,施工与设计单位一同参与的形式应用BIM技术,而该技术的应用模式如图1所示。设计单位立维设计阁纸反债修改立L设计三维建模立优化设计、碰撞检测等立初步设计成果立正式出图付使用图1铁路隧道施工的BIM应用模式图基金项目:2 0 2 2 年广西高校中青年教师科研基础提升能力提升项目“再生骨料泵送混凝土性能研究与应用”(编号:2 0 2 2
4、KY1139);广西交通职业技术学院 陆海交通基础设施混凝土材料与结构工程技术研究中心”(交院研2 0 2 114 号)作者简介:王新(198 2 一),硕士,副教授,研究方向:隧道工程。在应用BIM技术的过程中,在设计初期建设单位就要做好BIM技术的整体应用规划,还要明确设计单位、施工单位的应用内容与责任,随后还要协调性管理BIM技术的实际应用。对于设计单位而言,设计人员要结合工程实际情况构建BIM技术模型,合理应用BIM技术能将铁路隧道的设计情况直接呈现出来,这不仅有利于设计人员及时发现出错的地方,还能不断优化、改进设计,进而提高设计工作的有效性、先进性。在结束上述工作后,设计单位需将设计
5、初稿、模型交给施工单位,其间要确保模型信息与图纸上的内容相一致,施工单位便可结合图纸与模型合理制定施工方案,构建施工BIM模式。在此技术与模拟科技的帮助下,施工方案能得到优化,能及时发现问题并与设计单位有效沟通进行整改,设计单位在确保没有任何问题后便可出图。此外,在实际建设的过程中,施工单位要结合工程情况合理构建BIM管理平台,还要对施工进度、质量等方面进行可视化管理,科学指导施工建设,将隧道施工的风险降到最低。在完成项目作业后,施工单位要将竣工BIM模型交给建设单位1。2铁路隧道BIM模型的构建方法铁路隧道施工存在线性特征,不同区域的地质环境不同,单位可根据地质情况以及隧道建筑分别建模,具体
6、BIM应用规划建设单位及协调管理施工单位立编制施工方案-1反修!改虚拟施工-1确定施工方案立指导施工工施工情况如图2 所示。结合图例可以发现,地质模型可在虚拟场景布置中进行应用,也能优化设计单位的图纸与模型设计工作。隧道建筑模型有利于施工管理工作的开展,能对施工过程进行有效模拟。在构建完模型之后,借助线路里程以及地理坐标关系便可将建筑模型投放到地理空间内,随之整合模型进而构建出一个较为真实的虚拟施工环境。之所以构建地质模型与隧道建筑模型,是为了在铁路隧道复杂的地质情况下,方便计算机操作,精准地展现BIM技术的优势。地质模型主要依据地形数据构建三维地形模型,结合隧道地质测绘情况与横断面等便能构建
7、地质模型,同时可用不同颜色代表不同地层,再依据现场图片便能实现地层处理,从而确保构建的模174西部交通科技 WwesiemncainsCommunications Science&TechnologyBIM技术在铁路隧道施工中的应用/王新,刘振华,谢旺军,张彭云型与工程实际情况相一致。隧道建筑模型的构建是通过不同单位对工程项目管理的分工来完成,涉及很多构件信息,如混凝土强度以及材质等方面。完整的隧道BIM模型隧道地形隧道建地质模型筑模型图2 设计期间铁路隧道BIM技术模型图3以BIM技术为主的铁路隧道施工管理技术3.1 4D 虚拟施工在实际作业中,单位可采用Project计划,实现工程三维模型
8、和进度计划的有机结合,以构建4 D施工模型。此模型能够真实模拟项目的不同施工过程,呈现隧道施工工序,有利于后续的施工管理。针对较为关键的施工工序也可模拟和优化,得到更加高效、优质的施工方案,并结合工程情况制作施工动画2。3.2可视化交底管理在施工建设中,相关人员还应将工程交底信息与施工情况、BIM模型有机整合到一起,这样便可构建出综合性较强的交底信息资料库,从而进行可视化交底作业,具体情况如图3所示。在施工人员触碰任一构件时便可查找到此构件的详细信息,其中包括设备情况、验收标准以及材料数据等,可让施工人员迅速了解工程施工的具体要求。版本号时间情况总体施工方案重难点(施工动画)工法技术交底资料交
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