BIM技术在市政管网施工中的应用研究

王永文

摘    要：在当前的市政工程建设过程中，市政工程的技术难点具有多样性。为了提升市政工程质量，将BIM技术有效地运用在其中。在实际的研究过程中，注重分析BIM技术在市政工程中桥梁、道路、市政管网、测量放样等方面的应用，并将理论知识与实践经验充分结合在一起，提升市政工程建设水平。鉴于此，本文对BIM技术在市政管网施工中的应用进行分析，以供参考。

关键词：市政管网施工;BIM技术;具体应用

1  引言

在市政管网施工中应用BIM技术可以为工程创造较高的經济效益和价值，检查工程设计中存在的问题，及时掌握施工的合理性，以此保证工程质量，预防施工事故，保障其有一个良好的发展前景。

2  BIM技术简介

BIM技术是指建筑信息模型，是借助现代化科学信息技术对建筑工程相关数据信息进行整合，通过建立模型的方式对关键的数据进行分析，BIM技术一定程度上可以实现数字化的管理，依托三维数字技术对建筑数据进行完整的表达，可以保证建筑工程信息的准确性。BIM技术具有可视性、模拟性、优化性以及协调性。BIM技术的可视性完善了传统工程设计的局限性，在具体的应用环节中，对建筑的各个构件信息进行整合，并与实际的建筑工程高度进行对比，借助三维立体的方式构建建筑工程模型。模拟性是对工程设计的各个环节进行模拟处理，严格按照施工方案进行操作，保证施工现场的稳定性。优化性是对市政道路的管网进行优化，通过建立数据信息模型的方式保证管网设置的稳定性。协调性是对施工环节进行优化，加强与施工单位之间的沟通与协调，针对在实际运行环节中存在的问题提出完善的解决对策。

3  市政管网现状及存在的问题

现阶段，在市政工程施工中，主要利用二维信息图纸来研究地下管网资料，这些图纸呈现出图形和地理符号变化，但是无法全面呈现出相关附加信息。存在的主要问题：传统图纸标注不够精准，各个专业相互交叉，只规定了竖向角度上的极限标高，施工定位准确性不够;同时，还存在管网材料陈旧、操作精准度不够等问题，这就容易造成爆管问题。应对紧急事故的传统报警模式：事故现场相关人员将问题汇报给上级，或者在管网中压力监测点参数超出标准后立即报警，这就无法准确定位爆管管段，或者确定事故大小，即使是小问题也可能要用大开挖来排查。为了有效解决这些问题，应用BIM技术非常有必要。

4  BIM技术在市政管网施工中的应用

4.1  建立BIM市政管网管理系统

市政管网三维BIM模型中项目标高符合标准，用户利用模型可以掌握所有部门的相关尺寸信息。因此，在施工环节能够要求施工人员参考设计标高开展施工，防止由于施工人员判断问题导致的施工效率、质量下降的问题。将BIM技术与物联网技术相结合，能够全面监测管理市政管网运行状态的变化，同时在监测管段提前设置不同的传感器，并且在这一模型中呈现出不同传感器测点位置变化。在日常运营管理过程中，应用这一模型能够随时随地监测管网水力变化，对可能存在的风险做好预防措施。在事故发生以后，及时利用BIM模型定位事故管段的位置，了解事故性质，确定事故相关参数，从而使工作人员可以进行后续检修处理。型导入以GIS为核心的环境信息平台，可综合BIM数据和GIS数据，对其加以汇总。此外，在内外部信息模型中重建管线、道路等几何物理新模型，利用碰撞检测插件研究确定所有的碰撞点，将管网之间的碰撞划分为接近碰撞、软碰撞、硬碰撞三类，对管网做出适当调整。同时，针对不同碰撞类型制定具体的解决方案，模型深入优化后组织工作人员进行作业，施工过程中在管网重点位置设置传感器，有效结合有线与无线传输方式，实现传感器信息到系统主机的输入。此外，主机存储研究多种相关的监测数据，将分析结果提交到用户手中，使用户可以更好地了解市政管网运作状况，及时解决现存问题。

4.2  不断完善施工管理体系，强化工程质量管理

市政工程管网施工管理工作涉及的范围大、环节多、地域广，因此，要从根本上提供市政工程管网施工管理措施，就要从整个体系层面着眼，从工程质量管理的角度入手。一是制定完备的、完善的工程管理制度，这是体系化管理的具体形式，也是工程质量的基础。制度的制定需要集中多部门的智慧，是管理措施更加完善。一旦制定成功后，就要对各方产生约束力。二是在工程施工过程中，将质量管理作为管理的核心，建立工程质量管理小组，时期能够协调现场管理工作，将实际举措落实到位。三是明确施工的方向和目标，对于工程进展中出现的一系列问题都要加以重视，并讨论解决。

4.3  严格把控工程结束后的验收工作

验收工作是市政工程管网施工是否达标的最后一道防线，是直接影响城市居民生活质量的一套保障，因此要进行严格的把控和执行。验收部门要按照国家法律规范要求，详细查询施工过程，对施工验收情况进行记录，将责任意识、安全意识落实到工作中。如果发现问题，要及时地反馈，提出限期的整改意见，只有全部达到标准后，才允许验收交付。

4.4  顶管工艺实施

在进行施工工作前，首先，要做好非开挖顶管施工技术的前期准备，对地下管线的敷设进行充分分析，要对导向孔的位置进行精确确定;其次，在探测棒的帮助下，对导向孔内部进行探测，引导顶管掘进设备推动顶管的进入;最后，要在孔道的位置上进行钻机拉扩孔的操作。

4.5  顶管进出洞处理

在顶管进出孔的操作中，工具管应首先用手或机器放置在距离孔1.1m处，并在孔处设置带止水功能的橡胶装置。在掘进机的运行过程中，为了防止掘进机在进出孔过程中弯曲，辅助导轨可以用来设置孔并停止水槽，可以采取一定的步骤安装地轨。先进行气缸校正并拧紧，随后从孔中顶出，逐段进行并连接到前一阶段的混凝土。然后在顶升工具管的操作期间，在顶出工具到达开口4h之后，对其进行压力检测，从而最终确定压力控制系数。需要说明的是，在顶管连续推进过程中，需要在第一顶管装置的早期阶段设置一定数量的止回装置，以降低主顶板返回的可能性。同时，为了在孔退出前控制连接管的阻力，可以将注浆管设置在沉孔的1/3位置，顶管与土层之间的摩擦阻力可以通过触变泥浆的流动达到最小化。当顶管距离接收井约32m时，应采取轴重新测试措施，顶管应保持在接收井控制范围内，以保证顶管的平稳运行。由于该项目大部分接收井都有防水帘、水泥搅拌桩等设备，因此无须在连续推进工作中进行特殊加固工作。顶升管推进到预定尺寸后，顶管和后混凝土管可以拆除，拆除碎片后，顶管的外壁和预留孔的预留空间用水泥砂浆填充。

5  结束语

顶管法施工有一百多年的历史，最早在美、日等国率先开展，并且发展出了先进的施工项目。我国的非开挖施工技术发展较为落后，但是施工工艺的先进性给我国城市管线铺设带来了方便，产生了明显的社会效益，并且带来了一定的经济收益。顶管法施工技术主要是在主顶油杆及中继间顶推力的作用下，帮助挖掘机进行工作井到接收井内的转移，然后再进行管道埋设的工作，是一种非开挖方式的铺设地下管线的措施。

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