城市综合管廊作为重要的城市市政管线基础设施,因其既能对管线实施立体管理,又能有效利用地下空间,近年来发展迅速。由于城市综合管廊设计标准高,施工量大且周期长,因此在建设过程中需要特别注意施工效率与安全质量等问题。BIM技术通过方案模拟、设计深化、管线综合、资源配置、进度优化等应用,有效地解决了这个难题,避免了因设计图纸错误而返工,从而提高了效率,节省了工期,节约了成本。

三亚市地下综合管廊工程概况

三亚市地下综合管廊工程(1期)总长度约8.1km,包含胜利路段和海榆东线南段,工程总投资约10.977亿元。其中,胜利路段北起迎宾路与胜利路交叉口,南止于建港路与胜利路交叉口,总长约3.1km,采用水舱、电舱2仓(确认一下是仓还是舱)设计,拟建于道路西侧边绿化带下,给水、中水、污水、电力及通信管线规划入廊;海榆东线南段北起海岸大道以北300m处,南至石姆龙路口,总长约5km,采用水舱、电舱和燃气舱3舱设计,拟建于道路中央绿化带下,除雨水管道外的其他管线全部规划入廊。

由于该项目存在路线长、单项工程数量多、防水等级高、施工难度大等质量安全管理问题,又涉及房屋、管线征迁等管控协调问题,因此施工和管理方面均存在不小的难度。为此,该项目的总承包方——中交一航局第三工程有限公司引入了鲁班BIM技术,并通过实际应用,实现了高效管理。

BIM模型在施工前期的应用

图纸分析 在建模过程中审核图纸问题,并将发现的问题及时反馈给设计单位,确保了问题在施工前便得到及时解决;通过碰撞检查、施工推演等措施,分析了施工中可能会遇到的问题,并提前制定解决预案,降低了设计风险,减少了施工损失。

工程核算 可直接从BIM模型中提取模型量,并通过与图纸设计量、现场实际工程量进行对比分析,形成设计量、模型量、实际用量三算对比,用于成本控制和项目管理。

综合管理 应用BIM技术建立机电设备及管线模型,除可为数据提供载体外,还可进行错、漏、碰、缺等问题检查,以进一步优化预埋件、预留孔的位置。

进度推演 应用BIM技术,可在项目实施过程中或者各分项工程施工前进行施工推演,模拟施工全过程,以确保施工顺利实施。针对施工复杂标段,推演过程还可多视角地展现、分析各机械设备之间的关系,防止施工中互相影响。

方案模拟 该项目位于海岸大道与G223国道交叉口段(K290+228~K290+341),存在交通繁忙、管线复杂、调流困难等施工难点。通过鲁班BIM模型对施工方案进行三维模拟和分析,能有效应对施工难点,提高方案的合理性和优化性。

三维交底 对主体结构施工全过程进行三维可视化交底,更加直观,也更易于施工人员理解施工重点和技术要求。

三维可视化交底示意图

BIM平台在项目实施中的应用

进度管理 鲁班工场(Luban iWoks)可将施工计划、配套工作等进度信息与建筑模型构件一一对应,形成包含了进度管理信息的三维模型。在施工过程中,施工方管理人员和其他参建方人员均可通过BIM平台,实时了解实际进度与计划进度间的偏差,并找到偏差原因,以便及时采取措施,调整施工进度。

成本管理 鲁班工场(Luban iWoks)可提前预估出项目的资金情况,并能出具详细的资金计划表和利润数据表。在实际施工过程中,鲁班工场(Luban iWoks)既能真实分析项目每月实际盈亏情况,还能通过自动分析人、材、机数量,建立数据共享平台,用于材料采购、计划审批、施工管理等,提高了各部门间的协同效率。

质量管理 My Luban手机端具有协作办公功能,可对现场出现的质量、安全等问题进行记录和上传,并向相关部门和责任人反馈,协助出具现场照片报告,方便及时整改。同时,该模型还可在电脑端形成整改问题数据库,以进一步强化项目质量安全管理。

信息管理 鲁班工场(Luban iWorks)可将工程信息与BIM模型有机结合,并生成二维码。施工人员通过扫描二维码,即可快速、便捷地获取施工信息,了解工程内容。

施工方案模拟示意图

BIM技术创新和应用价值

技术创新 将无人机采集的GIS数据模型和BIM模型进行技术叠加,实现了不同施工时期的模型对比,以用于项目迁改管理、项目展示等。通过将三维激光扫描仪扫描的管廊主体结构模型断面与BIM模型断面进行对比,可以获取管廊尺寸偏差值,用于辅助项目质量验收,并记录相关数据。

应用价值 通过BIM技术,该项目取得了显著效益,主要体现在以下几个方面:

1)经济效益。在项目实施过程中,BIM技术的各应用点都发挥了重要作用。通过工程量精准核算,实现了所需材料的精准发放,有效地节省了钢筋等施工材料;通过BIM模型,及时发现了多个图纸问题并进行了提前解决,节省了工期;通过碰撞检查,消减了多处机电安装,节约了成本;通过孔洞检查,精确掌握了现场洞口预留情况,避免了遗漏,也防止了2次开凿。

2)社会效益。BIM技术中的图纸会审、钢筋节点等创新应用,对于减少材料浪费、保证施工现场安全和增强质量控制都起到了积极的作用,使该工程既符合安全、绿色的施工理念,又提高了项目质量安全管理水平,相比传统管理模式,管理也更加精细。

实景地形+BIM模型成果示意图

该项目充分发挥了BIM技术优势,在施工全过程均实现了信息化、可视化管理,打通了设计、施工、运维3个阶段的数据信息流。同时,鲁班BIM平台也使施工方的管理水平、施工精细化程度和企业竞争能力均得到了有效提升,为其后续深化应用积累了丰富经验。

(通讯员 王洪伟 柏彬 王鑫 邓小容 戴愉人)

注:本文刊载于《市政技术》2021年第4期,第9--10页