陈松年

摘要：本文通过阐述应用BIM技术指导地铁管线迁改及交通疏解施工方法，结合我单位中标的苏州市轨道交通S1线工程土建施工项目，就本工程投标阶段BIM的应用进行研究，以利用建立的三维模型应用为核心，旨在能短时间内展现标书亮点，对于整个技术标评标成绩的提升有明显的效果。而一旦中标，前期搭建的模型也可以很好地为后续施工管理工作提供帮助。

Abstract： This paper describes the application of BIM technology to guide the subway pipeline relocation and traffic deconstruction construction methods. Combining with the civil engineering construction project of Suzhou Rail Transit S1 Line， it studies the application of BIM in the bidding stage of this project to make use of the application of the established three-dimensional model as the core， which aims to show the highlights of the bidding document in a short time and has a significant effect on the improvement of the overall technical bid evaluation results. Once the bid is won， the model built in the early stage can also provide good help for subsequent construction management work.

关键词：BIM技术;投标;轨道交通;应用

Key words： BIM technology;bidding;rail transit;application

中图分类号：TU17                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）08-0203-03

0  引言

城市轨道交通工程是缓解城市交通压力的重要解决途径，城市轨道交通项目施工时必然影响到既有市政地下管线及地表城市道路的交通出行，如何减少对市政管线的干扰以及安全使用、确保城市居民的正常出行和行车安全，同时又不影响城市轨道交通施工项目的明挖车站基坑的正常施工，已成为城市轨道交通项目施工中确保安全、保证质量、控制阶段性工期、控制风险的重要因素之一。管线迁改处理得当、交通疏解方案便捷可靠，既能节约施工成本又能缩短施工周期。在轨道交通工程投标阶段，管线迁改及交通疏解方案一直是评标专家的重要关注点，方案合理性直接影响评标结果。

技术标编制过程中，通过BIM技术创建三维信息模型，运用无人机创建三维实景模型，结合既有地下管线分布图，将创建的模型整合并进行管线迁改及交通疏解全过程模拟，在方案编制前期及时发现管线迁改及交通疏解过程中的问题，进而优化施工方案，使其更贴合实际，提高技术标编制质量，提高我单位在本项目的中标率。

1  BIM技术概述

BIM——建筑信息模型，其理论基础主要源于制造行业集CAD、CAM于一体的计算机集成制造系统CIMS理念和基于产品数据管理PDM与STEP标准的产品信息模型。在土建施工项目投标过程中应用BIM技术，除了对工程项目实体进行3D几何信息描述，也包括工程信息的完整描述，如项目名称、工程结构类型、施工所用材料、工程实体性能等设计信息;施工过程中的施工工序、工程进度、成本控制、工程质量以及所需人力、机械设备、物资等信息;工程安全性能、材料耐久性能等信息;工程对象之间的逻辑关系等。

2  BIM技术在地铁工程投标阶段的应用

随着市场化进程的不断推进，工程竞标已经成为施工企业争取工程任务的主要途径，地铁市场竞争尤为激烈。我单位在2019年先后顺利中标苏州市轨道交通S1线工程土建施工项目（第二批）04标、苏州市轨道交通6号线工程土建施工项目（第二批）12标。在投标阶段，充分结合BIM技术的应用，与技术标编制工作同步开展，利用我单位现有的BIM技术力量及手段对上述两个项目地下管线迁改及地表交通疏解进行模拟，提升了方案指导性和可操作性，对提高标书质量起到了明显作用。

2.1 项目工程概况

苏州市轨道交通S1线工程土建施工项目（第二批）04标包含两站两区间，其中车站包括祖冲之路站和文化艺术中心站;苏州市轨道交通6号线工程土建施工项目（第二批）12标包含三站两区间，其中三站分别为金尚路、桑田岛站和新庆路站。车站多位于既有城市道路交叉路口，周边交通现状及地下管线分布复杂。

2.2 招标文件评标标准

以苏州市轨道交通S1线工程的招标文件为例，本工程评标办法采用综合评估法，其中施工组织设计（技术标）10分（第一阶段得分不带入第二阶段評审）、投标报价：99分、投标报价合理性：1分。第一阶段评审商务技术标，第二阶段评审投标报价。

评标办法中施工组织设计“施工方案与技术措施”中明确强调“对BIM信息技术的具体使用”，占2分。

同时，在“第七章技术标准和要求”中对BIM技术做出以下要求：

①承包商应组织BIM专业技术人员，在设计阶段BIM成果基础上，深化和细化BIM模型，利用BIM技术完成以下作业，包括但不限于：施工材料工厂化制作辅助设计，可视化施工作业讲解与培训，设备及器材信息化录入与完善，数字化竣工移交。②通过BIM技术的应用，工程所有BIM模型中与建设相关的信息及资料均能实现电子化，为运营维护的信息化打下坚实基础。

2.3 BIM技术在本工程应用的优势

①创建的场景真实，采用无人机倾斜摄影技术，它是通过坐标采集和空间坐标三角计算构建三维模型，展现施工场地实景，创建施工实体模型。②模型精度高，采用BIM技术创建需迁改的管线、交通疏解用的围挡等三维模型，完全按照设计图纸1：1精确建模，能够反应其真实空间位置关系，提前发现设计问题，优化设计方案。③可视化程度高，在Fuzor中将BIM模型与三维实景模型结合，能够准确地反应各管线之间及管线、围挡与既有构筑物的位置关系，等同于将设计的二维平面图转换成可视化的三维模型。④结构实体超前定位、方案超前模拟，采用Fuzor软件模拟管线迁改施工及交通疏解全过程，真实还原施工方案，提前发现方案问题，指导优化施工方案。

2.4 BIM技术在本工程应用要点

2.4.1 无人机航拍

在无人机遥控器端规划飞行任务，采用倾斜摄影进行航拍，测绘面积为500×200m。飞行参数：飞行高度120m，航向重叠率为70%，旁向重叠率为60%，预计飞行时间为49分19秒，实际飞行55分钟，拍摄1063张影像文件。

2.4.2 创建三维实景

创建新的倾斜摄影工程任务，选择路径将具有坐标信息的影像文件全部导入Context Capture Master软件。开起空中三角测量任务，确定工程任务所在坐标系、自定义角元素、纵横比、径向及切向畸变等参数，提交任务并开始空中三角测量计算。空中三角测量计算完成后，利用已生成的3D视图对空间信息数据进行检验。开始生产项目，确定空间参考系统，在空间框架界面将切块属性调整为自适应切块，调整任务边界框，以满足计算机调用最高性能计算工程任务。定义生产项目的格式及质量，提交并开始生产任务。

2.4.3 建立BIM模型

根据设计图纸和文件，利用Revit软件创建受施工影响区域下方的水、电、燃气、热力、通信等各类管线三维信息模型、围挡及施工主体结构模型。

2.4.4 模型整合

将三维实景模型、管线模型、围挡模型以及地铁车站结构实体模型导入到Fuzor中，用三维实景的形式精确还原设计二维平面图，为后续的碰撞检查和施工模拟提供准确的模型基础。

2.4.5 碰撞检查

将已建立的管线BIM模型与三维实景模型相结合，由于构建的三维实景与现场实际完全一致，而车站结构主体所需排迁的管线以及围挡等完全是按照设计图纸建模，因此创建的场景是将模型超前定位于三维实景中，等同于将设计二维的平面图变成具有可视效果的三维场景，实现了结构实体的超前定位，可以真实反应出各管线之间及管线、围挡与施工区域的位置关系，进行碰撞检查。

2.4.6 方案审核

由于地铁车站主体结构设计单位与管线迁改及交通疏解设计单位往往一致，而地下管线迁改及交通疏解属于车站施工非常重要的前期工作，会对后续施工的工期和成本造成非常大的影响，但是由于設计单位不一致，所提供图纸的形式也不一致，因此采用传统的二维图的形式主体结构图纸、管线迁改图纸和交通疏解图纸往往不能直观的进行叠加，这样就非常容易造成各类图纸错误，而这类图纸错误就算具有非常丰富施工经验的工程师也很难发现，但是通过BIM技术就会轻而易举的发现此类问题并进行及时的调整，达到图纸审核的效果，为后续的施工方案编制提供基础。

2.4.7 方案模拟

在Fuzor软件中，赋予每根管线及结构实体以时间属性，完全按照施工方案，将工序进行拆分，分期对管线迁改、围挡位置、交通疏解以及地铁主体结构和附属结构施工的空间和时间逻辑关系进行模拟，实现施工方案的超前演练和全景再现，发现施工方案的不足之处，优化方案，并制作成三维效果图，附于技术标文件中。可以让评标专家更直观地了解本工程管线迁改和交通疏解方案，从而对投标单位的技术实力、施工经验以及投标文件的编制质量作出较高评价。

2.5 BIM技术应用的效果

本工程在投标阶段运用BIM技术模拟地铁管线迁改及交通疏解，实现了模型实体超前地位，方案超前模拟，达到了优化方案的目的，提升了技术标编制质量，提高评标成绩，使技术标成功入围，为下一阶段评审并中标奠定了坚实基础。

3  BIM技术在城市轨道交通项目投标阶段的应用策略

投标阶段充分应用BIM技术，不仅可优化投标施工方案，同时可拓展到更多方面。通过BIM技术的推广，投标单位技术标文件的编制将愈加高效、准确、精细化，增大评委专家对标书的认可，从而提高中标率。

3.1 BIM技术应用于标前调查

对于城市轨道交通投标项目，线路较长，站点较多，周边建筑物密集多变，影响范围大，且基本位于市区较为繁华地段，给现场调查人员分析周边情况造成了干扰。导致对施工现场的了解不够充分，而影响施工方案的合理性。

运用BIM技术，按照设计图纸1：1精确建模，并结合地图工具，能够反应其真实空间位置关系。和传统的招标平面图相比，能够更直观的了解线路的走向、特殊结构物的位置以及周边现场地势情况，减少了现场调查的难度，提高了现场调查的效率和准确性。

3.2 BIM技术应用于现场平面布置

施工现场合理布置是施工组织设计（技术标）中的重要评分项，也是体现参投单位现场施工组织能力的重要体现。包括临时道路、材料加工、材料堆放、机械安装、搅拌站、临水、临电等大小临工程布置规划。在地铁投标项目中，由于车站主体施工需要分期进行，利用BIM技术，可准确模拟出施工各阶段的动态变化，合理的调整各施工阶段的现场布置方案，动态的展现不同的施工区域在不同的施工阶段的现场布置情况。

3.3 BIM技术应用于辅助优化施工进度计划

通过BIM技术对现场施工情况的模拟，对施工重难点进行分析，结合招标文件对工期的具体要求，提前预估可能出现工期滞后的节点。并通过BIM技术与现场施工的结合，调整人力、物力等资源配置，达到优化施工进度计划的目的。

3.4 BIM技术应用于投标项目信息记录

利用BIM技术，可全方位总结投标过程中出现的问题、施工方案及合理化建议等信息，并通过BIM模型完整记录这些信息，高效直观地移交给未来的项目施工管理队伍，避免重复进行BIM工作，提高施工效率。

4  结论

通过在苏州市轨道交通S1线工程、苏州市轨道交通6号线工程投标中应用BIM技术，使得所投项目顺利中标而深刻体会到BIM技术在投标阶段的重要性。同时，在投标阶段应用BIM技术，不仅仅局限于优化施工方案，还可拓展到更多方面。在標前现场调查、施工现场平面布置、施工进度计划编制以及标准化等方面应用，使得BIM技术在投标阶段的运用具有实质性进展，也同样验证了BIM技术在投标阶段的可行性。施工企业充分运用BIM技术与投标工作相结合，更能体现一个施工企业的实力，为提高企业核心竞争力奠定了良好基础，提高中标率，最终使所投项目顺利中标。

参考文献：

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[2]王安圆，李燃，康雅琼.BIM技术在建筑工程全过程中的应用研究[J].太原学院学报（自然科学版），2018，36（2）：5-8.

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