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        十一號線項目BIM應用成果

        中鐵一局集團有限公司廣州分公司

        BIM技術在地鐵項目應用中的分析

        中鐵一局集團廣州分公司,廣東廣州

        一. 復盤回顧

        由中鐵一局集團廣州分公司承建的廣州市軌道交通11號線工程是國內BIM技術應用于城市軌道交通系統工程的地鐵項目。項目在通過BIM技術完成傳統施工管理工作的同時,探索實施BIM技術在地鐵施工管理、模板臺車及規劃中的技術應用,深入進行基于BIM技術信息化綜合管理。廣州市軌道交通十一號線(環線)呈環形線路,經由天河區、白云區、越秀區、荔灣區和海珠區。線路全長44.2km,全部采用地下敷設方式,全線共設32座車站,其中換乘站20座,中國中鐵施工總承包,工程總造價約208億,合同工期5年。廣州分公司承建3站1隧道,即田心村站、云臺花園站、廣園新村站、云大區間礦山法隧道,合同價值約10.5億元。與此同時,項目對BIM技術在地鐵項目綜合施工管理的應用進行了深入的探索研究,并取得了顯著的成果及效益。

        總圖概況

        二. 重難點問題的分析和解決思路

        1、存在問題:大部分施工企業里,BIM沒有主導權,或者領導重視程度不夠,是把BIM當作面子工程,或者為了滿足業主要求才開展BIM技術應用,或者把BIM部門獨立出來,對BIM技術理解有誤,容易把某一種軟件、模型、或者平臺當作BIM,給BIM的定義出現偏差,導致BIM技術的發展出現問題;

        解決思路:全面展開BIM培訓,要求每個項目人員都懂BIM的定位,培訓大家借助三維平臺共同解決問題,需要項目參與人員或負責人自己本身就能運用模型,能形成模型解決問題的思考方式。施工過程中不能獨立BIM,強化項目領導的重視程度,領導重視程度也是施工階段BIM應用的最重要的難點。

        2、存在問題:基于BIM 的深化設計所形成的施工深化設計模型,由于需要用于形成施工過程模型來指導施工,模型精度要求比較高,需要各專業配置相應的技術人員并安排合理的時間,若各專業無法保障相應的技術能力和時間,則無法保障深化設計質量,后期的施工將會產生許多返工或質量安全事故,總包方無法保障各分包方BIM 能力時,既耗費了人力物力,又難以達到深化設計效果。

        解決思路:制定專業的培養計劃,培養一批專業的BIM人才隊伍,保障不同專業的技術能力和應用水平;結合國家政策及企業實際情況,制定實用性的BIM應用標準,積極探索、研究出一條使用的道路,將BIM在基建項目中的應用方向一致化。

        3、竣工驗收:基于BIM 的竣工驗收與傳統的竣工驗收不同?;贐IM 的工程管理注重工程信息的實時性,項目的各參與方均需根據施工現場的實際情況將工程信息實時錄人到BIM 模型中,并且信息錄入人員須對自己錄入的數據進行檢查并負責到底。在施工過程中,分部、分項工程的質量驗收資料,工程洽商、設計變更文件等都要以數據的形式存儲并關聯到BIM 模型中,竣工驗收時信息的提供方須根據交付規定對工程信息進行過濾篩選,篩除冗余信息??⒐IM模型與工程資料的關聯關系:通過分析施工過程中形成的各類工程資料,結合BIM模型的特點與工程實際施工情況,工程資料與模型的關聯關系,將工程資料分為三種:一份資料信息與模型多個部位關聯;多份資料信息與模型一個部位發生關聯;工程綜合信息的資料,與模型部位不關聯。

        解決思路:將上述三種類型資料與BIM模型鏈接在一起,形成蘊含完整工程資料并便于檢索的竣工BIM模型,基于BIM的竣工驗收管理模式的各種模型與文件的模型與文件、成果交付應當遵循項目各方預先規定的合約要求。

        三. 實施成果

        1、實施目的

        項目BIM應用實施效果達到廣州市軌道交通11號線工程項目經理部及建設單位 “規范化、標準化、精細化、信息化”的要求,實現項目整體提質增效。項目將通過BIM技術的應用,充分發揮BIM技術的可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖等優勢,做到專業化的應用與協同管理相結合,實現以下目標:

        (1)通過BIM模型的應用,減少圖紙中錯漏碰缺的發生,減少返工,加快施工進度,提高施工質量;

        (2)通過BIM模型關聯項目信息,實現工程信息的同步與共享,從資源管理、安全管理、質量控制、進度控制、驗收整改、檔案資料歸集等具體工作落實施工階段的應用;

        (3)通過運用BIM信息化管理平臺,提高項目各部門之間信息傳遞的有效性和準確性,并能進一步輔助施工管理,達到管理升級、降本增效、節約時間的目標。

        2、BIM實施效益

        3、BIM實施標準

        針對廣州市軌道交通十一號線BIM應用標準體系建設,在中國中鐵11號線指揮部的牽頭各個分部共同參與編輯,中國中鐵廣州軌道交通11號線BIM應用從編碼規則、模型創建、施工應用、成果管理、竣工交付等五方面制定相關標準,最終形成中國中鐵廣州市軌道交通十一號線BIM應用標準規范體系。

        廣州市軌道交通十一號線BIM標準

        四. 成果總結

        1、深化設計

        1.1、對車站現有設計藍圖進行模型創建,過程中發現設計圖紙局部有錯、漏、碰、缺等,并與設計方溝通后進行圖紙糾正。

        1.2、項目駐地位于AAAAA級景區(白云區山風景管理區),為貫徹落實綠色環保的施工理念,我們在項目駐地施工前采用BIM技術,通過BIM模型可視化,對駐地的原地形地貌進行多次模擬,最終確定項目駐地保留80%的原有地貌進行駐地建設。

        1.3安全質量教育培訓基地在建設前期,項目接到股份公司施工任務,要求在一個月內完成安全質量教育培訓基地建設,由于時間緊迫,項目決定采用BIM技術,進行安全質量教育培訓基地方案的設計、模擬、施工指導等工作,在安全質量教育培訓基地建設方案評審階段,采用BIM技術,向股份公司領導匯報,并一次性通過安全質量教育培訓基地的設計方案,為安全質量教育培訓基地建設,爭取了寶貴時間,在施工階段,采用BIM可視化交底與現場工人進行交底對接,確保工程施工進度。 

         

        1.4項目根據車站實際需求,采用BIM技術針對性的進行車站交通疏解模擬,確定交通疏解方案。加強與設計院對接工作,通過BIM可視化與設計院進行對接,以施工方案影響設計出圖。

        通過BIM可視化,與交警支隊溝通站點交通疏解方案,得到一致認可,使交通疏解方案一次性通過。

        1.5、響應中國中鐵股份公司為推行全線模板臺車應用的號召,本項目承擔廣州市軌道交通11號線全線模板臺車的設計研發工作,項目采用BIM技術對模板臺車進行設計,受力分析,方案評審等系列工作。

        1.6、模板臺車方案設計數值模擬分析

        2、 三維技術交底

        2.1、采用二維結合三維圖進行現場技術交底,使現場作業人員更形象直觀的理解設計意圖,提高讀圖效率。

        針對班組長進行二、三維技術交底

        2.2、采用動畫視頻,對項目施工技術重、難點及工藝工法,進行動畫視頻模擬,并對項目技術管理人員進行交底培訓,使技術人員對本工程重、難及工藝工法更直觀掌握,提高工作效率。

        動畫視頻技術交底

        2.3、項目采用BIM+VR技術進行地鐵施工場景模擬,使得作業工人沉浸在虛擬安全事故場景下,體驗不安全狀態,從體感、觸覺、聽覺等方面,親身體會安全事故的傷害,增強施工作業人員的安全意識。

        VR虛擬現實

        2.4、BIM+3D打印機技術,在廣州地鐵項目屬于首次應用,項目根據施工圖紙采用BIM技術對地鐵車站進行創建并進行打印,通過三維模型,便于現場施工技術人員理解結構構造、施工工藝、安全注意事項等相關內容。

        3D打印模型

        采用三維模型對作業工人進行施工交底

        2.5、工程量提取---主體結構柱

        根據現場施工工序對相關結構進行分段施工,運用BIM技術分別對各段結構進行創建,最終達到出現場可視化交底,工程量計算的目的。

        3、基于BIM技術實施應用---信息化管理

        BIM信息化平臺協同管理----項目概覽

        廣州軌道交通11號線BIM應用平臺,為11號線自主設計研發平臺,根據施工需求,進行平臺設計應用,采用信息化管理平臺對施工現場進行勞務、安全、質量、進度、監測、視頻監控、工藝工法、資料、征地拆遷等方面管理,實現項目全面管理,確保工程有序開展。

        BIM信息化平臺協同管理---安全管理

        BIM信息化平臺協同管理---進度管理

        BIM信息化平臺協同管理---勞務管理

        BIM信息化平臺協同管理---現場監控

        監測點位分布 監測數據匯總分析 監測數據預警

        BIM信息化平臺協同管理---現場檢測

        BIM信息化平臺協同管理---資料管理庫

        4、“BIM+無人機技術” 應用實施

        4.1、無人機航拍技術

        基于無人機航拍技術,在項目施工前期對項目進行施工調查,通過無人機航拍技術對車站附近的建(構)筑物進行數據的采集。

        4.2、BIM+無人機技術

        無人機技術在工程上目前主要用于傾斜攝影和無人機航拍等方面,目前在廣州市軌道交通十一號線項目采用無人機進行三方面的應用:

        ①在工程前期采用無人機進行航拍,為推進項目項目征拆提供幫助。

        ②在工程施工階段采用無人機傾斜攝影技術,對施工進度進行跟進,同時對施工現場土石方量進行計算等。

        ③采用無人機全景技術對項目進行宣傳,提升項目整體形象。

        五、總結

        總結:BIM是引領工程建設行業信息技術走向更高層次的一種新技術,它的全面應用,將為工程建設行業的科技進步產生無可估量的影響,大大提高工程建設的集成化程度,有利于加強軌道交通基礎研究和產業研發之間的有機銜接。同時,也為行業的發展帶來巨大的效益,使設計乃至整個工程的質量和效率顯著提高,成本降低。我們正處于這個技術變革的時期,BIM 帶來的不僅是技術沖擊,也是對行業傳統的沖擊,在這一背景下我們將以更加主動的態度積極展開BIM技術研究,讓BIM技術應用真正落地化,能實實在在的為項目創造更大的利益。

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