摘要：为推进BIM技术在城市轨道交通工程中的应用,结合上海轨道交通9号线三期(东延伸)金海路站项目,运用BIM技术建立三维可视化施工模型,从控制施工风险、进度、安全、质量和施工全过程5D虚拟建造等5个应用方面进行详细阐述。实践表明,BIM技术可以实现施工管理的精细化、信息化,在城市轨道交通以及城市地下空间建设领域具有广阔的发展空间。
关键词：BIM技术；城市轨道交通；工程施工管理
引言
为解决日益突出的城市交通问题，轨道交通建设已经进入了快速发展时期。目前，我国有30多个大中城市相继开展了轨道交通方面的工作。城市轨道交通建设的难点在于涉及范围广、施工空间小、施工工期短，因此提高轨道交通设计技术、保证施工质量是建设过程中迫切需要解决的问题。BIM技术的引入，将在保证建设工期、工程质量、施工安全方面发挥重要作用，本文就其在轨道交通工程中的应用展开研究。
1、BIM技术的特点以及应用优势
1.1城市轨道交通工程特点
城市轨道交通工程不用于一般的商业或民用建筑工程，具有服务型的功能定位，其特点归纳如下：(1)是政府基于自身责任和义务，提供给居民的一种有偿或无偿公共产品，属于国家投资的服务型项目；(2)项目建设程度复杂，且具有业主、总包商、监理和材料供应商等多方参与，建设过程中存在波动性；(3)项目投资数额高，存在较多利益方关系；(4)项目建设的影响较广，外界环境的影响作用较大；(5)项目投资后收益周期长，在工程完工后的使用过程中逐步突显投资效益；(6)随着城市轨道交通工程建设的规模和范围逐渐扩大，设计施工的复杂程度提高，需要管理方式更加精益。
BIM技术的应用优势包括：1）BIM技术基于建筑信息建模，将工程项目中的数据信息整合，通过数字化的方式构建建筑模型，为工程项目提供管理依据。同时将BIM技术应用在城市轨道交通工程中，能有效提高工程建设效率，能及时对工程中错误信息进行修改，进而保证工程建设的安全。2）BIM技术与城市轨道交通工程的有效结合，既能提高工程信息的准确性，又能提高工程管理质量。尤其是在交通车站的建设中，能保证多个车站同时施工。
地铁建设是一个涉及多专业的复杂系统工程，除建筑、结构、风水电外，还涉及轨道、机车、信号、环控、消防、自动售检票等多个系统。地铁线路多半设在市区地下的有限空间，少量为较狭隘的高架环境，因此各种设备的放置和管线的铺设空间极其严格。如果在设计时不能较好的解决这些问题，一旦在施工阶段发现设备无法安装或者管线碰撞，一方面会延误工程工期，另一方面将会浪费大量资金，造成巨大损失。地铁建设还存在一些普遍问题：工程复杂，技术难度高；工期时间紧，干扰因素多，控制进度困难高；投资金额大，管理过程复杂；设计图纸多，专业接口问题多，三边工程，项目协同率低，返工率较高；施工条件复杂，安全管理难度较大。
2、城市轨道交通工程中的BIM技术
BIM技术即建筑信息模型，适用于工程建筑中的一种数据化管理工具。在工程建设施工前，通过项目信息参数，构筑三维建筑模型，搭建信息数据库，以立体化的方式预先呈现施工流程。BIM技术具有“可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性”五大特点。在现实应用中，BIM技术通过构建三维建筑模型，可以对工程现场进行合理规划，以直观且可预见的方式，便于施工人员合理分析建筑现场。
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3、BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的实践
3.1 BIM技术在城市轨道交通工程设计阶段的运用
在工程建设前期，通过可视化三维模拟模型，在设计阶段发挥了重要的参考作用。施工人员通过对施工现场及周边环境的实地调研，采集相关数据，运用BIM技术，可以实现施工现场实地仿真模拟。施工人员可以对整个施工过程进行模拟，可以加强对轨道交通本身及周边版块建设的可控力度，甚至可以对已有的施工设计进行碰撞检测，有效避免了工程图纸设计中出现临时添加站点，或者更改停靠线路设计等严重设计问题，有效减少了因图纸问题引发的停工和返工现象，达到提高施工效率的作用。
2.2 BIM技术在城市轨道交通工程施工阶段的运用
有机整合BIM三维模型、工程量成本信息、时间信息，即可实现施工过程的5D虚拟构造。在5D虚拟构造中，可以清晰地展现施工计划、进度、工程量等内容，通过与实际施工现场进行比较分析，从而达到优化施工流程的效果。在具体施工阶段，施工进度可以通过BIM技术实现合理控制。在构筑工程建筑模型的基础上，工程施工方、设计方、建设方可以在BIM技术平台上实现信息全面共享。在透明化的施工信息展示下，可以对施工过程进行有效把控。同时，对施工顺序的合理衔接也有很大帮助。BIM技术可以实现对施工全过程的可视化模拟，在具体施工阶段，可以详细规划每个施工步骤，合理规避工期浪费现象，实现施工顺序的完美衔接。
3.3 BIM技术在城市轨道交通工程运维阶段的运用
城市轨道交通工程在建设后期需要进行试运行和定期维护工作。BIM技术可以对设备资产实行综合管理。通过BIM技术搭建的模型，可以清晰展示每个工程步骤的资产使用状况，甚至可以打通并引入互联网相关数据。在设备运维管理中，BIM技术可以实现对设备安装、拆除等管理的可视化记录，以便不同的运维人员进行记录翻看。
4、BIM技术未来的发展趋势
BIM技术是一种应用在工程项目中的建筑模型，也是一项数据工具，服务于建筑工程。在建筑全过程中应用BIM技术，能简化工程施工，保证工程施工效率，以此来提高建筑企业的经济效益，推动建筑行业的现代化发展。由此来看，BIM技术的未来发展方式更趋向于智能化与数字化。智慧城市的建设与轨道交通项目管理存在较大的内在联系，BIM技术已经成为轨道交通建设主要的应用技术。与一般建筑工程相比，轨道交通工程风险性更大，且具有更大的规模，构建周期更长。因此，在施工时，难度系数更大。为促使BIM技术在轨道交通工程中更好地发展，首先，应根据城市轨道的实际情况，轨道工程的特点制定BIM技术应用标准，对参与工程建设的人员开展管理，才能保证工程建设中的数据准确。同时能提高工程建设效率，确保工程建设环节准确。其次，根据建筑行业的发展方向开发适合的软件，只有保证BIM技术有相适应的应用软件，才能提高工程效率，增强经济效益。为此建筑行业应重视BIM技术相适用的软件开发工作，才能有效提高城市轨道交通工程建设安全。最后，数据协同管理平台的搭建。BIM技术基于数据信息构建模型，只有信息数据之间的相通性，才能高效率应用BIM技术构建工程模型。基于管理平台能确保数据传输速度加快，施工人员能及时将数据信息上传或者获取，对工程中发现的问题，及时上传正确信息，获取更具有准确性的建筑模型，进一步提高建设效率。
结语
BIM技术通过对城市轨道交通工程项目建设三维模拟模型，实现了对施工设计、施工过程以及工程运维方面的合理管控。可视化的施工模型，协同化的办公平台，数据化的监测管控，推动了我国城市轨道交通工程的安全合理建设。
参考文献
[1]吴守荣,李琪,孙槐园,等.BIM技术在城市轨道交通工程施工管理中的应用与研究[J].铁道标准设计,2016(11):115-119.
[2]赵定娥,黄伟.城市轨道交通项目工程造价管理中BIM技术的应用[J].公路交通技术,2017(4):247-248.
论文作者:李世杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年16期
论文发表时间:2019/11/4
标签：轨道交通论文; 技术论文; 工程论文; 城市论文; 模型论文; 工程建设论文; 建筑论文; 《建筑学研究前沿》2019年16期论文;