BIM技术应用于地铁站后工程施工及设备安装

2017-09-20高晓刚束长磊甘泉于梦丽

进出口经理人 2017年7期

高晓刚+束长磊+甘泉+于梦丽

摘要：深圳地铁7号线7506标段常规设备安装，主要施工范围包括：黄木岗站、黄木岗～八卦岭站区间、八卦岭站、八卦岭～红岭北站区间、红岭北～笋岗站区间、笋岗站、笋岗站～洪湖站区间、洪湖站、洪湖站～田贝站、田贝站、田贝站～太安站区间、太安站等六站六区间。车站总施工面积：82709m?，6站6区间总长6.1km。站后通风空调、给排水、动力照明等专业管线错综复杂，各专业碰撞点较多。为解决个专业管线碰撞问题，经探讨研究，利用BIM三维绘图技术将地铁站后建筑、结构及各专业设备、管线根据空间相对位置绘制出来，再利用BIM碰撞检测技术查找碰撞点，然后参照其他专业设备、管线空间位置，通过优化各专业设备、管线空间布置解决碰撞问题，根据优化后的模型指导现场施工，避免返工。保证了站后工程施工及设备安装的质量，可为类似工程提供借鉴。

关键词：BIM技术；应用；地铁站后；施工及设备安装

一、工程概况

深圳地铁7号线7506标段常规设备安装，主要施工范围包括：黄木岗站、黄木岗～八卦岭站区间、八卦岭站、八卦岭～红岭北站区间、红岭北～笋岗站区间、笋岗站、笋岗站～洪湖站区间、洪湖站、洪湖站～田贝站、田贝站、田贝站～太安站区间、太安站等六站六区间。车站总施工面积：82709m?，6站6区间总长6.1km。黄木岗站：地下三层侧式站台结构，车站有效站台中心里程为DK23+857.466。八卦岭站：本站为地下2层10.4米岛式站台车站，有效站台长136m，宽10m，车站总长度239m，标准段宽度（结构外缘）19.4m；车站总建筑面积14846.05m?。笋岗站：本站为地下三层同向侧式站台车站，有效站台长140m，宽10.3m，车站总长度228.83m，车站总建筑面积14511.6m?。洪湖站：本站为地下3层侧式叠线车站，车站总长度为168.5m，车站总建筑面积14695.9m2。田贝站：本站为地下三层双柱三跨12m岛式站台车站，车站主体长度160m。车站总建筑面积12735.6m2，太安站：本站为5、7号线的换乘站，也是7号线的终点站。太安站为地下三层的11m双岛式站台车站。车站总建筑面积13767m?。

根据以往地铁站后设备管线安装的经验，地铁站后设备管线安装易发生个专业设备、管线碰撞问题，为保证地铁站后设备、管线安装质量、符合设计要求，深圳地铁7号线7506标地铁站后工程施工及设备安装时采用BIM碰撞检测技术查找碰撞点，优化碰撞点，指导现场施工。

二、BIM技术应用于地铁站后工程施工及设备安装

（一）BIM技术实施前准备

传统二维综合管线，管线交叉的地方仅通过管线标高变化关系，难以进行全面的观察及分析，碰撞无法全面暴漏及避免[1]。BIM技术能全面、直观的展示检测出各碰撞点，且BIM技术应用及碰撞检测简单、易操作。因此经项目领导商议选用BIM技术应用于地铁站后工程施工及设备安装。

设置BIM实施小组：根据深圳地铁7号线7506标站后施工内容设置BIM实施小组，由项目经理担任组长，对整个BIM实施总体把控；总工担任常务组长，负责监督、安排BIM进度实施。技术质量部各专业工程师分别负责对应专业的BIM模型绘图实施。

（二）BIM技术过程

1、建立各专业BIM模型

首先利用BIM技术绘制三维模型图：首先利用AECOsim Building Designer V8i （SELECTseries 5）三维BIM软件根据设计图纸，由个专业工程师分别建立了地铁站主体结构、建筑、通风空调、给排水、动力照明等专业三维BIM模型。各专业模型建立均需以一个空间坐标点（一般设为原点（0，0，0））为参照，建模不分先后顺序。

各专业BIM综合图：模型建立完成后，建立一个空白图作为各专业组图空间；以各专业建模时参照的共同的空间坐标点为基准，把各专业模型参照进空白图，完成各专业组图。

建模的本身过程也是一次全面的“三维校审”过程，在此过程中可发现大量隐藏在设计中的问题，这在传统的单专业校审过程中是很难发现的[2]。

2、碰撞检测

根据各专业BIM综合模型组图，利用BIM碰撞检测技术，进行各个专业两两相互碰撞检测，专业内碰撞检测，查找出碰撞点（专业间、专业内碰撞检测不分先后顺序）。将各专业间、专业内碰撞点导出EXCEL表格，作为碰撞汇总表。各专业间、专业内碰撞点应包括：（1）通过碰撞检测查找到的硬性碰撞（管线、设备空间位置打架）；（2）通过碰撞检测查找到的软碰撞（管线、设备的法兰、支吊架等无法安装）；（3）保证个专业管线、设备安装后与其他专业管线、设备间距符合设计要求。

3、碰撞点优化

优化依据：不改变原设计功能，避免大面积管线、设备空间位置更改，碰撞点优化采用“小让大；无压让有压；支管让主管；便与调整；兼顾总体设备、管线”的原则

优化图纸设计：在各专业施工前，以碰撞检测查找出的碰撞点为依据，参照其他各专业设备、管线空间位置，合理调整设备、管线排布，避开碰撞。同时避免优化后的管线，与其他位置管线、设备产生新的碰撞点。

各碰撞点优化完成后，绘制碰撞优化模型，并出具碰撞点优化图。监理例会上对各碰撞点的碰撞问题像监理、设计提出问题和相应点碰撞优化方案，征得设计同意。

结合碰撞优化图，参照设计院碰撞优化方案，绘制BIM三维碰撞优化最总图。并出具碰撞优化施工指导图。

4、施工指导

在施工前根据碰撞优化施工指导图对作业人员进行施工交底。参照设计图纸及碰撞优化施工指导图合理安排个专业管线施工顺序、施工工期。并按各业设备、管线位置修正后的碰撞优化模型进行现场安装。并使现场施工更清晰、明了化。减少施工额外的修正成本。

另外现场各专业设备、管线错综复杂位置，可出具三维施工指导图，对现场施工进行施工指导。三维施工指导图即“所见即所得”，可避免现场施工顺序错乱；管线、设备漏装等问题。

5、BIM技术应用于地铁站后施工及设备安装成果验收

根据站后各专业现场设备、管线安装碰撞返工数据核对BIM技术实施效果，各专业现场设备、管线安装一次返工率为0.2%，即一次安装合格率为99.8%，验收为优良。

三、结语

深圳地铁7号线7506标项目经理部采用“BIM技術应用于地铁站后工程施工及设备安装”的方法，很好地解决了地铁站后各专业设备、管线安装碰撞、返工的问题。一次安装质量优良，减少地铁站后施工额外的修正成本，有效地提高了工程的施工质量。缩短建设工期，产生较好的社会经济效益。