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伴隨著我國城鎮化的大力推進，城市軌道交通的需求日益加大。而新技術、新設備、新工藝的陸續產生也推動著城市軌道交通的發展。軌道交通工程的建設涉及多個專業領域，屬于復雜的系統工程。其不僅具有施工空間局限性大、建設期長、投資數額大的特性，而且還伴隨著動態數據以及大量的信息更新。采用傳統的建設方式分離各階段、各專業，嚴重阻礙了各方及各階段的信息交流，隨時可能導致工期延長、費用加大，甚至出現安全質量事故。因此，城市軌道交通施工整個階段的管控和維護不容小覷。建筑信息模型（bim，BuildingInforma-tionModeling）的出現不僅為工程建設帶來了三維可視化的便利，也提供了多專業數據共享和信息交流的便利。BIM技術在施工的全過程中為建設各方提供大型的技術交流平臺，很大程度上提高了我國城市軌道交通工程建設的積極性，也為軌道交通建設技術帶來了諸多便利。因此，如何將BIM技術應用于城市軌道交通的施工中至關重要。
一、施工階段重難點分析
城市軌道交通的逐步推進推動著城市地下管網信息的逐步完善，但隨著城市軌道交通的發展，其面臨的地下環境不僅有地下管網，還有不斷增加、相互立體交錯的復雜軌道交通。在施工中面臨的問題將越來越復雜，一旦出現問題，將對工程的進度、投資、質量造成嚴重的影響。
（一）信息流失，進度跟蹤困難
采用傳統的進度管理屬于運用單一的網絡計劃圖對項目的進度進行跟蹤和控制，需要不斷對后期施工進行調整，容易導致前期的信息流失。由于城市軌道交通建設是個龐大的系統，無法按照一般的施工順序進行簡單的施工，需要不同領域的專業進行有效交叉施工，后期動態跟蹤非常復雜。采用傳統的網絡計劃圖進行單一展示還會引起不同專業間進度的協調沖突和人員調配緊張，或由于進度調整信息更新不及時導致工期拖延影響。
（二）施工空間局限性
城市軌道交通施工環境場地和空間都有限，若過度擴大施工范圍會影響城市形象及市民切身利益。各專業采用單獨成圖后，在狹小的空間內同時進行十多個不同專業的交叉施工，不僅面臨著施工圖之間的沖突，還會導致施工人員在有限空間內進行多系統施工無法及時檢測地下基礎狀況和發現盲區，導致施工錯誤，甚至引起安全事故。
（三）成品保護及施工措施
在城市軌道交通施工過程中，由于空間的局限性，對已完成的成品保護至關重要。在施工階段，各專業對已完成部分和在建部分的協調非常關鍵。如何保障已完成部分不出現報警值是避免工程返工、進度拖后的關鍵。
二、BIM在城市軌道交通施工中的特點及現狀
BIM技術是通過可視化和數字化將建設工程的全部管理信息集成起來，信息中包含了結構、建筑、設備等動態的數據信息及進度、成本、質量等動態的信息，有效地保障了工程建設數據的完備性。筆者認為，BIM技術的特點包括：
（一）三維可視性
BIM技術能夠將普通的二維圖紙設計成三維成像，將建筑設計為可視化的狀態，滿足不同水平的人員直觀了解項目。在城市軌道交通的施工階段更是能夠充分了解狹小空間內各系統間的關聯和狀態。
（二）性
BIM技術的一大核心就是數字化。BIM技術的數字化使得以往的三維效果圖及其他模型升華為可直接調控的模型，其綜合了整個項目的所有數據，避免系統間沖突。其具有數據隨時更新，系統隨時調整、聯動調整的作用。
（三）模擬性
二維設計圖紙在多個系統中綜合運用時，不僅會因為大量的平面圖導致交叉施工的繁瑣復雜，而且會由于不同專業施工圖紙內容的差異性和溝通不及時引起施工時不同專業間的沖突。例如，建筑結構和管線安裝的碰撞、設備安裝與建筑結構間的沖突等等。目前，我國施工階段出現的碰撞錯誤大多源于設計階段，而這些錯誤往往在施工時才被發現。這種情況小則導致碰撞部位修改挪位，重則導致部分工程返工、工期延誤、成本增加等等。在城市軌道交通的建設中，BIM技術起到了有效推動作用。擁有不同利益目標的項目各方在項目進行過程中通過BIM進行動態信息的實時更新和實時調整，達到綜合協同作業。借助可視化模擬即將進行的施工階段，擇挑選取施工方案，提前檢測各系統各專業之間的沖突，達到節省工期、節省成本的目的。
三、BIM技術在施工過程中的應用
（一）施工進度管理
1.BIM模型可視化模擬
（1）建設施工模擬
針對不同領域、不同專業的施工進行提前可視化模擬，將二維平面圖紙轉換為三維狀態后進行4D動畫模擬。采用BIM技術對某一施工時間段內開展的各個專業的施工方案順序進行動工前模擬。對出現的問題進行綜合調整，以達到不同種類的施工在同一時間段內能有序開展，形成施工效率、利益較大化。
（2）大型設備安裝模擬
城市軌道交通涉及的施工領域中非常關鍵的一點是大型設備的安裝。如今大部分城市軌道交通開發涉及地下軌道，其中包括了城市地下軌道建設以及地下站臺的建設。大型設備的安裝和運行應注意的問題包括空間預留、線路安裝、后期檢修調試。運用BIM技術構建設備安裝施工深化模型，將模型導入設備管理平臺。對大型設備的安裝和運輸路線的空間提前進行可視化觀測，并對后期調試檢修的路徑進行預先檢查。將施工過程中設備安裝、調試、檢測和監測記錄和報表錄入設備管理平臺，形成動態跟蹤。
2.碰撞檢測
城市軌道交通建設涉及眾多繁瑣復雜的機電工程和土建工程，經常會出現因設計協調失誤引起的碰撞，主要要包括：建筑結構與管線產生碰撞、建筑結構內部設計不合理產生碰撞以及管線之間產生碰撞。最為常見的錯誤通常為管線與建筑結構、管線之間。這些碰撞一旦發生，通常都必須進行大量調整和整改，嚴重加大工作量和造價。因此，在進行管線安裝前，運用Revit對管線和土建工程進行綜合調試和深化設計，隨后進行碰撞檢測，及時發現不同專業管線或管線與結構之間的沖突，可以及時完善設計、優化設計，盡量避免后期的返工及變更。
3.信息共享促進多方監測
BIM模型可以集合工程項目全壽命周期內的所有數據和信息，達到資源的共享。由BIM公司將二維的平面圖整合成三維的BIM模型。將BIM模型交給施工方后需要對模型進行不斷地審核和修改，直至雙方達成共識。在施工階段，BIM公司根據施工進度計劃從BIM模型中分解出三維進度計劃。使用BIM公司調整過的進度計劃不僅能有序施工，而且能較大程度縮短工期和減少人員投入。
（二）施工質量管控
1.物料全過程跟蹤咨詢公司在設計BIM模型時會導入建筑材料和施工設備的全部信息，包括規格、出廠日期、保修期等等。采用BIM模型對施工期間使用的材料和設備進行實時跟蹤調查、分析和檢修，例如，對進場材料進行二維碼標記，在施工過程中可以隨時讀取材料的實時信息。BIM模型對物料的信息實時共享省略了紙質存檔的繁瑣，采用網絡信息存檔為城市軌道交通后期的維護帶來了便利。
2.質量管理平臺應用
構建BIM云平臺收集各個時段的質量檢測數據。云平臺不僅錄入施工階段的質量信息，還包括專業人員給出的整改建議和措施以及質量問題處理情況的更新。BIM云平臺中的質量信息對于參與建設的各方共享，形成各方一同監測、互相督促，共同促進施工質量達到理想標準。
（三）施工安全控制
1.安全交底在進行安全交底時，BIM模型可視化可以以動畫的方式生動地為施工工人展示施工時的安全注意事項，以免枯燥的文字解釋令人乏味，形成走過場走形式的狀態。其主要模擬內容包括：地鐵車站實景模擬、火災演習模擬以及災害情況下人員疏散模擬。可視化安全交底能夠容納接受教育層次不同的工作人員，可以有效提高施工人員的安全意識，有效避免發生安全生產事故。2.安全動態監測采用以BIM技術為基礎的安全監測軟件，將運用電子檢測儀器檢測到的城市軌道交通深基坑數據錄入到系統中。通過對比分析不同時間段檢測到的數據，測算基坑位移是否在安全范圍內，以達到對地下土體狀況的跟蹤了解，避免后期出現不可控事件。
3.現場綜合布置
城市軌道交通建設不僅涉及十幾個不同專業領域的系統，還會影響城市市容形象以及市民利益。所以城市軌道交通施工階段的地面空間及地下空間都非常有限，必須進行合理的規劃設計。不僅要對當下的現場進行合理的布置，還應考慮與之后施工的銜接，避免不同作業的碰撞沖突。
（1）大型設備綜合規劃
運用BIM技術的三維可視化對鉆機、塔吊等大型設備的進場順序以及安裝順序進行綜合設計規劃。通過BIM模型提前直觀了解大型設備的規劃，有助于預先調整錯誤。并且可以讓現場的施工人員通過三維動畫提前熟悉現場大型設備進場施工或安裝使用的過程和程序。將施工期間的機電設備BIM模型導入綜合管理平臺，報表和記錄結果錄入云平臺，實現綜合管理和綜合監督的作用。
（2）人員調動規劃
在施工期間，人員的流動分部對交叉施工的進度和安全疏散都有很大影響。將辦公區、生活區、施工現場不同施工種類的人流分部量導入BIM模型，通過三維視角對施工交叉作業人員數量和安全疏散通道進行檢測和仿真模擬。人員調動規劃能有效提升施工階段的進度，避免窩工，提高施工效率和施工安全系數。
四、結語
城市軌道交通施工系統復雜，承載著建設運營風險以及城市發展、社會民生的壓力。傳統的施工方法過于單一，無法綜合運作復雜繁瑣的施工。BIM技術能夠有效縮短施工工期，提高施工操作意識。通過BIM模型的深化設計避免施工錯誤，滿足不同層次人員更深層次地了解施工目標，促進施工多方位動態監測。BIM技術貫徹于工程建設全壽命周期各階段各角度，可以對施工進行有效指導，對后期運營通過云平臺數據進行有效維護。但目前BIM技術仍處在發展的重要時期，仍需要大量的實踐來積累成果和經驗。目前BIM技術仍多用于施工階段和設計階段，隨著技術的不斷成熟，還需探索后期運營階段BIM技術的應用，使施工與運營之間得到更好的數據銜接和跟蹤。