城市综合管廊施工阶段中的BIM技术应用初探

方宇婷

(广西建设职业技术学院，广西 南宁 530007)

1 概述

综合管廊指的是城市地下用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施[1]。它将给排水、通讯、电力、燃气等管线集中铺设在统一的隧道空间中，有效整合各专业资源，合理利用地下空间，减缓城市交通压力，便于分区监控维护，避免传统地下工程建设产生的“马路拉链”现象。地下综合管廊的设计施工要求高，需要新技术手段进行支撑运行。

BIM(Building Information Modeling)即建筑信息模型，它最开始出现主要是通过建立数字化、包含完备信息的建筑三维模型对建筑工程的全生命周期进行优化[2]。它是伴随着计算机技术，信息移动技术发展起来的，对传统建筑行业产生变革的新的技术手段。现如今，BIM技术不仅能够运用在建筑项目工程中，在市政项目如多专业综合的地下管廊项目中也开始得到应用。

通过利用BIM技术可视化、信息化、全生命周期性这三个核心特点，可以使得管廊项目在建设过程中提高项目质量以及工程效率。振邦路管廊工程作为南宁市五象新区的重要的基础工程，在施工过程中应用BIM技术来优化资源调配、提高施工效率，有效控制项目进度，取得了较好效果。

2 工程概况

南宁市振邦路地下综合管廊项目是国家试点管廊工程、南宁市管廊试点项目，起于玉洞大道路，止于英岭路，全长7.6 km，管廊标准断面为3舱断面,分为综合管廊主体工程、综合管廊附属工程和监控中心三部分。主体工程包括管廊本体、附属节点等，附属工程包括给排水及消防、通风、建筑、供配电及照明、监控、标识等，还包括附属设施工程、监控中心和相关电力通信支架等。

本工程是南宁市迄今最大的地下管廊工程，涉及到建筑、结构、给排水、电气等多专业，信息量大，传统各专业图纸关联性差。施工工程量大，土方开挖量大，工期紧，对传统算量和施工组织压力大。本管廊穿越环城高速公路部分，采用顶管施工方法，施工难度大，技术复杂。加之南宁市为亚热带季风气候环境，雨季持续时间长、降雨量大，对施工管理提出了不小挑战。

3 BIM应用实施过程及成果

3.1 施工阶段BIM应用目标和方案

建立BIM技术应用小组，组织协调参与施工各方人员，根据本项目的重难点和本机构BIM应用水平综合建立施工BIM应用目标：

1)实现项目进度管理控制；2)优化项目重难点施工方案；3)提高协同工作效率；4)管控项目工程质量。在BIM施工应用目标下结合实际BIM应用水平制定实施框架方案(见图1)。

3.2 管廊信息模型建设

依靠国内应用最广泛的BIM建模软件Revit，综合各专业图纸和项目信息，分别建立各个专业的BIM模型，通过链接形式建立地下综合管廊BIM模型。该模型不仅包括实体物理信息，还可以通过链接的形式纳入场地勘测信息、施工进度信息等。

3.3 4D施工模拟

在建立管廊BIM三维模型的基础上，通过BIM 4D施工模拟平台，将三维模型和项目进度计划、施工组织计划信息链接在一起[3]，模拟区域空间上分为四个施工段，时间上根据施工进度计划进行防护工程、土方工程、结构主体工程、附属工程和标识系统的建设，依据不同施工进度及流程在三维模型上可视化地展示施工过程(见图2)。

3.4 建设实况校核

管廊项目施工是一个动态过程，时间紧张，规模大，复杂程度高。在管控施工进度时运用BIM模型与施工计划相结合模拟建造进度，与实际建造进度对比分析，及时调整进度，确保工程顺利进行。传统图纸和横道图都是静态的表达，难以表现出工程进度情况，而通过信息综合的4D模拟，施工人员可以根据工程实际进度及时调整计划，及时反馈，调整资源配置，提高工作效率。

3.5 复杂节点施工模拟

本项目地下管廊下穿环城高速公路采用的顶管施工法，基坑开发深度大，施工对高速路沉降要求高。需要对这个施工关键部分进行专项方案设计。通过运用BIM三维模型，模拟该复杂节点的施工过程、施工工艺和施工现场平面布置，对施工方案进行可视化对比分析，及时在实际施工前发现存在的难点问题并予以解决，便于各方进行可视化交底。

3.6 项目管理协作

基于BIM模型云协同平台，将BIM三维模型与建设工艺流程、施工进度计划、施工模拟信息绑定，做到信息化、可视化、标准化。施工现场人员可采用接入平台数据库的APP在BIM模型上的记录、监督、反馈的机制实现施工过程的痕迹化管理。施工人员在现场可以通过照片、视频、文字等形式及时更新、反映施工现场实际情况与建设计划、建设模型的偏差，技术人员也可以直接通过PC端、手机端平台上进行分析，制定相应优化措施，及时整改现场问题，做到对项目施工进度的实时管控并自动量化任务和资源。建设单位、施工项目部、施工单位、监理单位等等多个与施工有关的单位都可以整合在该平台上，打破传统点对点的沟通形式，以中心对点的形式进行沟通，提高信息流通成本，便于解决施工中产生的问题。

3.7 排水组织

针对南宁多雨的气候情况，将场地地形和施工现场布局，施工过程模拟情况等信息进行统合组织到管廊BIM三维模型中，通过三维可视化快速而清晰地进行场地自动排水组织，智慧识别项目进程中排水组织的难重点部分，预先采取优化手段，减少工程在雨季的排水隐患。

4 不足与展望

通过在城市地下管廊项目中运用BIM技术，协助项目施工，较好地达到了本项目BIM施工应用目标，提高了施工管理水平和协同效率，但在实际应用过程中也还存在着一些问题：

1)施工相关企业、部门BIM专业技术人才较缺乏，相关专业负责人、施工人员对BIM了解不够，工作模式还未向新技术作出转变，影响了BIM技术在施工过程中的应用深度和广度。

2)BIM技术在管廊项目中的研究和开发水平不足，距离发达国家成熟的、广泛化的应用程度还有较大差距。国内各个BIM模型应用软件相互间的成果数据难以相互兼容，实际应用过程中易产生问题，影响使用和沟通效率。

3)要达到对BIM技术在工程项目中价值的最大化，需要从规划设计、施工建设、运营维护等多个阶段对BIM项目模型信息进行优化更新。本项目从施工阶段的应用实践进行探讨BIM技术的价值，未来不仅需要继续挖掘BIM技术对施工的优化作用，也要在更大范围上应用BIM，为项目全生命周期提供支持。