BIM在城市轨道交通施工技术中应用

程骏

摘 要：BIM的下载和可视化是建筑信息的呈现。BIM技术的应用是解决问题的重要手段，它涉及到庞大的轨道交通、众多的参与者和复杂的环境。分析了BIM技术在地铁施工中的意义，设计了BIM轨道交通施工控制系统，在安全控制、风险识别、现场控制、盾构监控等领域、建筑相互作用、轨道交通施工控制系统等方面进行了应用实践，验证了该平台的可行性和价值，提高了轨道交通管理的质量和效率。

关键词：轨道交通;BIM;信息系统;施工阶段

一、BIM技术应用概述

1.基本概念

BIM该系统包含了空间绑定、周边地理信息、空间几何信息、积木参数信息等，虚拟前卫、全局优化、地图绘制、可视化、冲突协调等特点，在施工现场获得了较好的应用效果。通过在建设阶段的协作机制，使得各施工单位和各专业人士对项目建设过程进行全面了解，形成共识，从而有效地提升了轨道交通的管理水平。目前，城市化进程逐步加快，城市人口不断增长，居民生活条件逐步改善，随着城市交通负荷的增加，现有交通系统已不能满足公众的基本需求，有利于城市交通的整体发展。

2.BIM技术在城市轨道交通工程施工中应用的可行性

BIM技术可以全面、动态、准确地控制施工项目的整个生命周期。由于地铁建设涉及到的公司较多，工期较长，所需的材料也比较繁杂，因此运用 BIM技术可以极大地提高企业的风险管理能力，将重点放在一个平台上，使得沟通过程更加顺畅、轻松，提高了施工单位的工作效率。BIM技术可以精确规划、三维实体建模与控制，并将进度控制规划融入到三维结构中，利用 BIM技术对4 D建筑进行仿真分析，使其具备较强的时效性，并能及时地发现常规建筑与传统施工模式间的数据资源差异，并及时更新相关数据，进行动态风险控制，增强信息传递的及时性，增强风险管理水平，保证工程整体目标的完成。近几年，随着我国城市公路工程的不断增多，由于工程建设管理的不健全，导致了工程造价的严重下降，BIM技术可以对工程的综合效益进行全面的评价，对工程工期、造价的变动进行统计、分析，从而使工程的经济效益得到显著的改善。目前，BIM技术还没有得到很好的推广，因此，有关方面应该加强对 BIM技术的研究，并将其运用到城市道路施工中，从而推动城市道路施工的整体水平。

二、BIM技术在施工阶段的应用现状

近年来，随着BIM的推广和发展，相关技术在地铁工程中得到了广泛应用，BIM技术与AR技术相结合，用于现场运行控制，BIM大数据集信息实时与现场环境共享，提高了设计、施工和运营的信息流;此外，利用基于空间坐标的时间参数模拟BIM，预测地铁在不同脱轨位置的施工过程和坡度变化，实现对建筑物周围的加固。

三、BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的实际应用

1.利用BIM技术建立三维可视化模型

应用 BIM技术建立的三维可视化模型，可以精确地反映出目标的空间位置、几何特性，从而使施工人员对项目的设计意图有更好地理解，从而提高工程的工作效率和质量。BIM的三维结构模型包含了不同的项目施工信息。通过对工程实践的分析，可以在工程建设中及时发现各种问题，从而达到对工程质量的持续优化。

2.碰撞检测

应用 BIM技术建立的三维可视化模型，可以精确地反映出目标的空间位置、几何特性，从而使施工人员对项目的设计意图有更好地理解，从而提高工程的工作效率和质量。BIM的三维结构模型包含了不同的项目施工信息。通过对工程实践的分析，可以在工程建设中及时发现各种问题，从而达到对工程质量的持续优化。

3.加强施工进度控制

BIM技术的工程模式由咨询机构向施工单位过渡，工程师要对模型进行系统的检验和调试，并对模型进行相应的调整，使之符合工程的实际需求。在建模时，建筑企业要向建筑公司提出每月工程进度和年度进度计划，并由工程咨询机构根据该方案进行建模。建筑单位要按照模式进行设计，对机械、材料、技术人员的合理安排，防止内部资源的浪费。在 BIM技术的帮助下，各工序之间能够进行合理的连接，施工人员所占的空间相对较少，因此，为减少工程工期，采用 BIM技术进行工作面施工，可以提前了解钢架的不利因素，加快施工进度。地鐵站台建设在 OTE通风管道上，在中板下面，结构比较复杂，支撑通风结构设置在墙体和建筑柱间，利用 BIM技术对其进行仿真，从而提高了结构的工作效率，确保了项目的顺利进行。

4.施工过程的跟踪以及5D虚拟模式

BIM技术开发的工程模型包含建筑工程的所有数据和信息资源，建造商可以在最短的时间内检查材料的退役日期、保修日期和材料规格。利用 BIM技术对所有的建材进行追踪，并利用共享的资讯资源，实现对工程建设的维护与管理，减少了不必要的建材消耗。同时，利用三维 BIM模型、工时信息、人工价格信息等手段，达到了5 D虚拟建筑的效果，并利用5 D模型对施工工艺进行逐步完善，避免了各类风险，使工程造价、施工进度得到了最好的体现。

四、轨道交通BIM施工管理平台应用

1.安全监测

系统在3D场景中添加控制点，可以直观地显示危险源的工作重点和位置。相对于传统的二维风险管理平台，二维垂直交叠的表现形式有较大的改进，比如缺少可视度。根据设备代码，将 BIM模型和检查点信息结合起来，每天监测检查点采集到的数据，分析现场危险源状况，实时监测矿井的安全。每一个观察点都能反映地堡的安全情况。

2.隐患排查

现场监控者会用手机报告安全隐患，手机终端会自动识别并进行闪光。该平台将风险信息和 BIM模型结合起来，24个小时之内，对潜在危险的信息和位置进行检测，并对其进行维护。在此工作结束之后，小组将会到现场察看其适用性，并修正手机软件中的潜在漏洞。负责隐患的发现，整改，确认和消除，并保证安全。

3.视频监控

将相机位置绑定到场景模型，并与模型建立空间关联。点击网络摄像头图标查看现场工作细节，支持云端镜像控制、控制点信息、应急视频、快照、连续摄影、放大和功能对话。主管定期检查工作场所的摄像机。

4.盾构监测

单击盾牌图标并进入一个界面以监视盾牌的详细信息。主要参数包括推进系统、土压力、同步浇注系统、螺杆数据、铰接筒体、尾护板润滑脂、气控尾护油压、防护位置数据、水平偏差、垂直偏差、泡沫、膨润土等。

5.施工协同

该平台提供基于站点组件的业务交互。该平台建立了设备编码系统，包括施工安全数据、施工质量、变更、施工进度等，以及前人的图纸等——勘察设计-施工-施工完工、月报等相关文件的模型，通过权限管理，实现不同参与者的差异化管理。通过业务互动，提高施工安全管理水平，确保施工精细化管理。

五、结束语

考虑到传统建设模式存在的问题，城市道路交通建设在城市发展中发挥着重要作用，我们需要积极引入BIM技术，建立能够准确反映项目信息资源的可视化三维工程建设模型，利用模型和数据，技术人员预测施工中可能出现的问题，并及时准备预测，这将同时提高施工质量和效率。本项目设想应用BIM技术来控制轨道交通施工阶段，并将交通安全控制、风险监测、视频监控、盾构监控、施工互动。通过实际应用，证明了 BIM技术在轨道交通控制中的应用，能够使施工过程的控制更加立体化、信息化、协同化、精细化。

参考文献：

[1]赵海鹏.BIM在城市轨道交通施工技术中应用[J].卷宗，2020，10（31）：342-343.

[2]吴冰，邱运军，曾晓超，等.BIM技术在城市轨道交通工程施工中的应用和研究[J].现代城市轨道交通，2021（z1）：126-129.