針對復雜施工工藝工法、主要施工流程，形成施工工藝的三維動畫交底；裝配式車站搭建，施工流程動畫為施工留下“立體說明書”——在建中的青島地鐵9號線在工程數字化方面取得了亮眼的成績。青島地鐵集團第一建設分公司依托BIM數據集成與管理系統及其他協同軟件，將數字技術與工程建設管理業務深度融合，實現地鐵建設可視化、智慧化、簡便化、高效化管理。
9號線車站施工現場
BIM是通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數字化技術，為模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫，并可以通過演示動畫、虛擬平臺等形式進行展示。這樣建地鐵，是不是有些“二次元”的意味？9號線基于BIM技術的數字化工程，在施工場地布置、施工進度調度、施工質量提升、工程計量支付等地鐵施工管理全過程應用，接連獲得“建模大師杯”“龍圖杯”“新基建杯”等全國BIM大賽大獎，超過半數工區入選青島市市政公用工程AAA級智慧工地。
9號線車站施工現場
“BIM+傾斜攝影”護航“排兵布陣”
如果說橫穿城陽區的9號線，正在書寫都市圈發展的大手筆，那么位于城陽中心的正陽中路站，則是這一章節中最艱澀險峻的一筆。正陽中路站是9號線與1號線換乘站，基坑深達32.5米，屬于超深基坑施工，且車站位于城陽區市中心繁華地段，地面交通繁忙，地下的電力、給水、排水、通信等眾多市政管線密布。復雜的城市環境加上狹小的建設場地，可謂在“螺螄殼里做道場”。
然而，在9號線中建一局盯屏室的項目經理張曉旭卻顯得十分淡定。他眼前的電腦上，清晰地顯示出融合了周邊環境、調流道路、各類管線、建設場地的三維模型，與車站基坑、區間隧道等模型結合，直觀反映市政管線位置、走向、埋深等信息，及其與地鐵結構的沖突及影響情況。
正陽中路站周邊環境及場地布置模型
“我們通過傾斜攝影技術，快速準確獲取9號線線路兩側共1公里范圍內的城市環境信息，形成精細的真實三維實景模型，并結合三維實景模型，采用BIM技術按照1:1比例建立周邊管線的三維模型，通過優化管線遷改設計減少項目對市政管線的干擾，并指導制定沖突管線的遷改路徑及受影響管線的保護措施，保障施工期間管線安全。”張曉旭說道。
管線、道路錯綜復雜，工藝、工序千頭萬緒，如果只靠人力排布、沙盤演練，沖突在所難免。比如，材料堆放或機械設備作業影響行車通道，導致其他車輛無法通行；塔吊作業半徑內有臨時吊車作業，相互影響并可能產生碰撞造成事故。這些細節的排兵布陣，通過BIM場布模型進行規劃預演，都可以避免或解決。
“BIM+多元軟件協同”賦能“精耕細作”
青島地鐵9號線城子站是一座裝配式車站，高大的龍門吊，正在使用“搭積木”的方式“拼裝”出車站主體結構。工人們正在按照BIM制作的“安裝說明書”，將一個個構件拼裝組合、吊裝搭建，直至成型。“通過BIM技術建立車站結構模型，相當于為施工建設畫了張‘立體說明書’，每個構件的規格、安裝說明等信息一目了然。結合軟件，制作裝配式車站施工流程動畫，開展交底工作，施工人員能輕松掌握相關工藝流程。”施工單位中鐵三局項目部總工孫興廣說。
城子站裝配式車站拼裝流程動畫截圖
青島地鐵集團第一建設分公司圍繞城市軌道交通工程建設全過程，組織各參建單位整合9號線地鐵施工線路地下、地上、工程自身的模型數據，形成工程數字化底座，并據此進行三維可視化圖紙會審及設計交底，避免現場工程較設計圖紙出現偏差。針對復雜施工工藝工法、主要施工流程等，基于BIM模型協同動畫制作軟件，形成施工工藝的三維動畫交底，模擬土方開挖、圍護結構施工、模板支架搭設等重點工序的施工，有效避免了各類施工過程中暴露的問題，同時，將模型轉化為實體的施工模式大大提高了施工效率與準確度。
不僅如此，基于工程數字化底座，結合云算量軟件，可一鍵獲取符合清單計算規則的工程量，相較傳統手工核算工程量，混凝土、土方等計算更為簡便快捷，特別是對異形構件的工程量計算，算量結果更為精確，大大提高了工作效率和工作質量，同時造價數據與模型結合，核算結果可視、透明，便于審查和追溯。
工程量計算軟件界面
“BIM綜合管理平臺”統籌“孿生跟蹤管控”
基于青島地鐵集團BIM數據集成與管理平臺，9號線各施工項目部根據總工籌計劃和施工進度安排，錄入施工計劃及現場實際進度信息，將施工計劃時間、實際施工時間與模型相結合，及時發現施工進度偏差，動態優化工程進度計劃。青島地鐵各參建單位可在線掌握項目進度總覽、線路重大節點管理、關鍵節點管理，對施工總計劃、月計劃進行跟蹤管控及進度預警。
不僅僅是進度，各施工項目部根據現場施工情況將施工信息填報至平臺，實現工程的信息化錄入。“息錄入完成后，每一個構件都會生成一個二維碼，比如車站主體結構的一塊頂板，掃描二維碼可以多角度查看其三維模型，同時可查看施工專業、施工編號、施工時間等信息，實現工程質量可追溯。”
正陽東路站一段頂板施工信息
“在BIM數據集成與管理平臺中，9號線前期工程數字化底座基礎上集成建設期工程質量、工程進度等信息，在工程結束后可以形成數字化孿生竣工模型，與實體工程一起移交地鐵運維部門，為智慧化運維奠定數據基礎。”青島地鐵第一建設分公司倪向陽說。
據悉，青島地鐵9號線的數字化建設不僅只在施工階段，早在工程設計階段，青島地鐵就組織各設計單位開展多專業協同設計及BIM正向設計，保障不同設計單位、不同專業設計人員的高效溝通，減少各專業設計方案的細節沖突，提升總體設計方案的準確性。下一步，青島地鐵將依據工程建設實際情況整體推進三期工程數字化工作，實現建設期全過程工程數據的生產、集成、應用和管理，并形成數字化竣工模型移交運維部門，串聯建設、運營全過程，實現“BIM+”全生命周期應用，推動“智慧建造”走向“智慧運維”。
青島財經日報/首頁新聞記者 宋大偉
責任編輯：王海山
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