BIM技术在地铁隧道工程施工中的应用分析
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摘要：由于BIM 技术在地铁工程施工方案中的有效性，随着未来人口密度的不断加大，地铁工程施工的数量也会不断提升。我国地铁施工过程中的质量问题与安全问题频发，也使得工程质量存在着严重的安全隐患。因此，在进行地铁隧道工程施工建设时，需要对施工过程进行严格的把控，保证施工操作的流畅性和可靠性。而BIM 技术能够对工程量进行统计，实现仿真模拟施工，在一定程度上提高了地铁隧道工程施工项目的工程质量。
关键词：BIM 技术；地铁隧道工程；应用
BIM作为建筑行业、机械工程、电子设备等领域具有划时代意义的热点技术，在隧道建设中的应用，尚处于低水平的起步阶段。以往的建设经验表明，在隧道建设中引入BIM，可以实现隧道建设全过程信息共享、优化隧道生产方式和设计理念、提升隧道施工质量、保证隧道运营稳定，为隧道建设缩短工期和节约成本提供了有效的技术支持。而BIM 技术就是一项先进的技术方式，它能够帮助施工人员及时了解施工状态的变化，实现施工的实时可视化管理，有效的降低工程施工周期，提高施工单位的管理水平和经济效益，降低出现错误问题的概率，达到节约工程建设成本的目的。
一、BIM 技术的作用
地铁项目具备建设周期长、投资大、施工困难等特点，因此，施工单位为了保证施工质量和施工安全，需要运用BIM技术来实现地铁工程项目建设管理。因为BIM 技术能够直接借助计算机建立数字化模型，构建出一个数字化、信息化、可视化的信息管理平台，能够有效的提高工程建设的管理水平，保证工程建设的质量。因此，通过引入BIM 技术，能够分析地面的场地布置情况，做好地面的临时设施规划安排，例如照明、消防等措施。同时，施工单位还需要结合施工进度来安排场地的规划使用，对需要变化的场地做好统筹规划管理，保证建筑物的空间布局得到优化。
二、BIM技术在地铁隧道信息集成模式
更多招标项目要求工程建设的BIM 模式。部分企业开始加速BIM 相关的数据挖掘，聚焦BIM 在工程量计算、投标决策等方面的应用，并实践BIM 的集成项目管理。传统的项目信息管理传递效率较低，信息丢失情况普遍存在。在施工的不同阶段，信息需要结合项目对象的变化来进行无差别描述。BIM 技术能够将时间、造价、施工资源等形成有效的多维度信息管理，以集成化模式来计算施工的详细过程，减少不必要的额外消耗，推动工程施工的精密化发展。从功能要求来看，施工项目等大体量的项目需要精细建模和专业模型的整合，此时对于数据处理的要求会相对较高，BIM平台也需要进行轻量化处理。此外，需要注意的问题在于，BIM模型是一个展示实体，需要各种参数与属性的支撑，在施工管理的过程中也需要对现场施工数据进行采集，并将其转换为驱动模型数据源，才能发挥BIM 技术的优势所在。所以，BIM 技术需要管理信息系统的支撑，并为企业的工作提供科学研究和决策管理的帮助。
三、BIM 技术在地铁隧道工程施工中的应用
1、前期准备规划。前期准备规划体现在几个不同的方面。首先在人员配置方面，应该根据项目的需求差异和项目管理要求来确定合理的管理目标。配备的人员包括BIM 组长、建模、计量和管理人员，具体的人员责任要明确到位。例如组长的工作是协调总体工作的开展，做好现场信息沟通与数据交换的对接工作。另外在建模规则的构建方面，对于地铁项目类型的大型施工，每个模型文件建议在整合项目文件时进行项目名称的增加，且为了便于对各项工作的协同区分，可以通过对不同专业系统模型的处理来给予不同的模型颜色，便于快速进行识别。另一方面，建模人员首先需要结合施工图纸进行分析，结合图纸内容展开模型创建。创建结束后对模型进行审核，并将审核的结果交于建模人员加以修改和完善。如果材料和设备信息无法核对，那么在后期更改时的难度必然较大。此时，BIM 模型的准确度可以由建模团队分析审核意见后进行确定，結合施工蓝图确定是否要进行修改。
2、技术方案优化。由于地铁隧道工程施工的难度较大，地质情况复杂，工程结构类型数量较多，按照设计资料的要求，区间穿越区域还会涉及到地下管线与地上建筑物等各类问题，如何做好保护措施与专项方案的确定，是施工质量保障的前提。施工过程中利用BIM技术可以对施工方案进行设计选择，在设计阶段明确项目的全过程施工方案。例如在BIM 模型中加入CAD 设计图纸，便可以展示工程施工区域内的设备使用方案、供需选择要求等。所以，在获取施工方案后，可以对其进行技术优化，构建模拟信息模型，在了解工程细节的前提下利用模型进行计算，了解技术方案潜在的问题。例如空间碰撞施工技术的应用。在实际的施工中，考虑到安装技术与温度要求，导管的架设需要保持一定的间距，如果间距不够，即便两者之间未发生直接碰撞，设计的不合理也必然导致质量问题。此时，BIM 技术可以在硬碰撞检查方面发挥作用，尤其是对设备管线与建筑结构部分的碰撞检查，通过构建三维模型，在虚拟环境下发现设计中存在的缺陷和错误，与设计单位进行沟通，减少后期结构施工的返工。
3、施工进度管理。BIM 技术与施工进度管理之间可以形成良好配合，让施工进度管理更加精密化。ITWO 平台下，施工方可以明确工期节点，在平台上直接部署施工计划与施工任务，然后将施工任务与模型进行关联，以此确定施工人员与施工设备数量，按照工程量需求来计算施工时间。通过BIM 技术可以分析建筑的整体空间关系，提升施工布局的合理性，例如可以通过链接各个模型，将办公设施、材料堆放地点与供电供水线路进行合理规划，按照不同的方案采取不同的布置模式，促进施工进度的合理规划。针对于施工进度管理问题，项目流程和工序的控制可以直接利用ITWO 平台来实现。在BIM 技术下，可以对项目施工建造过程进行模拟，并让管理人员准确地掌握各个工序所需要消耗的成本与技术工种，将现场的实际进度输入模型当中，与计算数据进行对比后，模型会将进度差异以不同的颜色表示出来，以便于项目部了解哪些项目的进度出现了落后，哪些项目提前完成，对于资源配置与人员安排方面具有显著的促进作用。基于BIM 技术的地铁隧道工程项目施工建设，能够最大程度的发挥出BIM 技术的经济价值。可见，BIM 技术在实施过程中，不仅能够保证工程的施工质量，而且还能够提高施工的安全。因此，施工单位需要科学的使用BIM 技术，构建虚拟仿真模型来实现工程的实时监控管理，保证工程的施工质量，避免复杂的事情简单化，简化的事情复杂化。基于地铁BIM 技术应用在了地铁施工领域，实现了地铁工程的精细化和信息化以及可视化，有效的缩短了地铁建设的周期，有效的降低了地铁建设的成本，实现了企业的最大经济效益。
地铁隧道施工条件复杂，BIM 技术将整个施工隧道作为管理系统，综合考虑到了不同指标与不同工序之间的相互联系，为施工方案的科学合理规划提供了有效的依据。在未来的施工过程中，施工前就可以利用BIM 模型来对工程施工进行合理指导，帮助施工方掌握项目的难点与具体流程，并协助做好工序制定与专项方案的管理，对施工过程展开动态监控，及时地对不同阶段的工程进度与施工方案进行优化。
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