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摘要:市政综合管廊主要是在城市地下建设一个综合性的隧道空间，用来铺设通信线路、排水管道以及供电线路等公用管线。这种隧道空间的建设可以使城市空间的利用效率提高，是市政管线集约化发展的必然趋势。文章对BIM在市政综合管廊设计中的应用进行了研究分析，以供参考。
关键词：BIM；市政综合管廊；设计应用
1前言
城市经济的飞速发展，城市人口的急剧增多，城市规模的不断增大，使得城市可应用的土地面积不断减小。近年来，因中央提出了关于城市建设扩大内需、加强基建的提议，全国各大城市又掀起一场新的建设浪潮，然而，土地面积的紧张已不足以扩大城市建设的规模，道路紧张、基础设施不足、环境污染严重等现象日益明显，地下空间的利用被提上日程。而综合管廊在市政建设中的运用有效解决了城市地下建设这一难题，提高了土地的利用率，拓展地下空间的发展。
2地下管廊概况
2.1地下管廊的历史和意义
地下管廊又名共同沟，在发达国家，共同沟已经存在了一个多世纪，其系统日趋完善，规模也越来越大，中国却不然。虽然管廊从长远角度看，能带来切实的利益和回报，但由于意识、法律及利益纠葛等原因，其在中国却是起步颇晚，发展缓慢，直到最近几年，国家才真正重视并大力度着手管廊工程建设。国务院2013年以来先后印发了《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》、《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》，部署开展城市地下综合管廊建设试点工作。住建部会同财政部开展中央财政支持地下综合管廊试点工作，确定包头等10个城市为试点城市，计划到2018年建设地下综合管廊389km，总投资351亿元。除了住建部之外，包括发改委、财政部等相关部门都已经下发有关文件，支持地下管廊建设。目前，全国共有69个城市在建地下综合管廊约1000km，总投资约880亿元。地下综合管廊对满足民生基本需求和提高城市综合承载力发挥着重要作用，主要体现在：
（1）降低了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用。保持了路面的完整性和各类管线的耐久性。
（2）由于管廊内管线布置紧凑合理，有效利用了道路下的空间，节约了城市用地。
（3）减少了道路的杆柱及各种管线的检查井、室等，优美了城市的景观。
（4）地下综合管廊系统不仅解决城市交通拥堵问题，还极大方便了电力、通信、燃气、供排水等市政设施的维护和检修。
（5）管廊系统还具有一定的防震减灾作用。有助于减轻震后救灾和重建工作的难度。
2.2地下管廊项目施工过程重难点
管廊施工项目的重难点可以概括为以下几点：
（1）市区地形复杂，施工现场环境复杂，设计相关产权单位较多，传统的施工管理方法问题很多。
（2）项目全段狭长，既有管线排迁，土方开挖和管廊主体及入廊管线定位困难。
（3）传统的二维设计，在道路交叉路口，多层交叉地道管廊如果仍靠想象来设计绘制平剖面图，极易出现错漏并造成施工过程中的困难重重。
（4）项目时间跨度长，潜在问题多，施工过程控制困难。
3BIM应用优势分析
在市政综合管廊设计过程中，常规的作业方式是在动工以前把设计图集中到一起，送至管线综合专业，之后由每个管线综合专业整体谋划，然后再步入正式的作业时期。在后续的作业过程中，假如碰到两类管线产生交叉的问题，便要对设计图加以更改，重新进行施工。BIM技术能够在项目作业以前估测整个项目的建设情况，利用预施工的形式来估测地下管线敷设过程中或许产生的冲突，从而实施施工设计，在现实的作业过程中便能够防止由于管线的冲突导致的返工问题，降低了返工的概率。把BIM技术运用到市政管廊设计过程中，采用模拟作业的方法能够检验在作业设计中存在的问题。在目前运用广泛的二维管线综合设计中，此问题通常会与设计不一致，作业人员也不太注重此方面的问题，到了现实的作业过程中遇到冲突再去应对，已经为时已晚。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于此问题，BIM技术能够进行有效的预测，该技术的运用不单单在2D设计中，其成果一方面可以体现整个项目的情况，另一方面可以把道路产生交合和局部断面的状况全面呈现，不但可以体现二维设计中应当达到的成效，还具有了二维设计中无法达成的功能。
4BIM技术在管廊施工中的应用
4.1建立三维模型
以Revit，ArchiCAD，MagiCAD等主要建模软件，进行管廊主体结构，隧道主体结构，雨水仓，污水仓，（有些雨水，污水为管线）给水管线、燃气管线、热力管线及电信电力管线等BIM模型的精细化建模。为BIM技术的深度应用奠定基础。模型实现了各种信息的关联，可实时查看主体全部位置信息，同时，对管廊任意部位进行剖切查看，使技术人员和现场施工人员快速掌握管廊主体的结构形式和位置尺寸信息。达到“未建先见”，利用前期各种信息的融合，使项目的建造、运营过程中的沟通、讨论决策都在可视化和信息一致性的状态下进行，提高项目施工效率。
4.2图模一致和错漏排查
在一个正常的完整的项目设计周期当中，前后出现几版图纸是非常常见的。从业主要求、设计规范、施工安全和节约成本等角度考虑，一步到位最终版图纸的事情实属罕见。但是为了满足项目实际需求，三维模型不可能等到最终版图纸到位后才开始创建。所以模型根据每一版图纸所要做的调整修改就是一个时时的过程（我们可以简称其为图模一致）。这些修改可以在模型中直观具体的体现，给施工带来极大的便利。传统设计图纸由于受到维度的限制，设计师很难保证图纸的完全正确。一般来讲，发现问题往往是在施工过程中，再反馈给设计，设计做出变更，现场返工等老一套的解决方案会带来工期的延长和成本的浪费。这给施工过程的完整性和积极性带来了挑战。此时BIM技术的应用可以更好的解决这个问题。“未建先见”的模型在开始施工前对图纸进行检查，使不合理或是错漏之处有一个先期的“预见”，从而先期解决问题。
4.3碰撞检测和管线
综合管廊中可纳入电力电信管线、燃气管线、给水管线、排水管线、热力管线、排水管线等等市政公用管线。在BIM模型中可以综合考虑管线的种类、数量、安全距离和运输、安装、维护、检修空间以及不同管线的特殊性等，管线的综合排布应满足多种行业规范。按碰撞的主体可分为：①管线与管线的碰撞；②管线与管廊主体的碰撞。按碰撞距离可分为软碰撞和硬碰撞。硬碰撞既主体的实际碰撞，软碰撞指主体没有碰撞，但预留的安装或者检修距离不够。这几种碰撞都可以通过BIM软件进行一键检测，然后逐一排查，为实际施工提供精确的指导依据。
4.4施工模拟和进度
把控基于BIM模型预演现场施工作业、针对工序搭接、资源利用、运输规划、机械配置等环节整体优化施工工期。通过BIM虚拟施工，切实加强工期管控水平。按照拟定的施工进度计划，通过构建过程模型和作业模型，使用Naviswork软件进行动态模拟，实现对施工进度的动态管理。
4.5统计算量和构件预制
目前管廊建设成本较高，这也成了一直以来阻碍管廊发展建造的一个重要阻力。运用BIM技术进行管廊建造的工程量统计、预估和决策，以获取管廊建造成本的科学依据。在管廊建设中，通过对工程量数据极其结构组成的分析总结进一步优化设计，降低建造成本。随着建筑行业的转型升级，装配式建筑越来越热。装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。这种建筑的优点是建造速度快，受气候条件制约小，节约劳动力并可提高建筑质量。BIM模型可以很好地指导构件的预制，给构件制作方提供精准的三维尺寸和材料等数据支持。
4.6数据库和运维管理平台
BIM模型集成了建筑生命周期中大量重要的信息（图纸信息，施工过程信息，工程量信息，构件厂家信息等等）除了方便项目决策者方便地调用，信息辅助决策外，还为建筑后期的运营维护提供有利的数据支撑。
5结束语
把BIM技术运用到管廊的施工中，和当前的技术比较，让管廊设计组织难度大幅减小，在设计时期便考量了后续生产作业的诸多要素。在工厂中做好管线的预制和管廊的主体架构，且在工厂做完管廊主体与管线的拼装，总体运送，在作业现场总体吊装，不但能够减少施工时间，还可以确保管廊与管线的品质。
参考文献
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论文作者:杨勇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/9
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