陈敏灵，杨东军，雷 昭

（四川良友建设咨询有限公司，四川 成都 610041）

    摘   要：目前城市综合管廊项目中应用BIM技术的项目越来越多。本文对BIM技术在综合管廊工程项目中的应用做了相关介绍、总结，并以成洛大道综合管廊项目为例进行分析，阐述了BIM技术在该项目中的具体应用，总结了BIM技术应用给综合管廊工程建设带来的经验和价值。

    关键词：综合管廊；BIM技术；管综优化；协同平台

    0 引言

    随着国家有关城市综合管廊政策文件的不断发布，可以看出国家对地下综合管廊建设非常重视。随着BIM技术的不断发掘和推广，其在城市综合管廊项目中的应用也越来越普遍。综合管廊建设和BIM技术应用近几年得到了国家的大力支持和推行，两者相互结合，将会打造一个智慧信息化的综合管廊。

    1 行业背景

    1.1 地下综合管廊的建设发展

    城市地下综合管廊是在地下建造一个隧道空间，将城市的电力、通讯、燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，方便检修、集中管理。建设地下综合管廊，其主要目的是为了避免市政管线在后期运营维护、检修、拆改过程中对城市道路的反复开挖。

    1833年，世界上第一条综合管廊在巴黎建成。尔后，综合管廊在欧洲以及日本等地陆续开始建设。经过将近两个世纪的使用，许多国家的成功案例表明，建设城市综合管廊已经成为大势所趋。西方国家已经探索出了建设综合管廊的成功方法。近几年来，我国高度重视推进城市地下综合管廊的建设。2014年６月，《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》（国办发〔2014〕27号）中非常明确地指出，未来将要稳步推进城市地下综合管廊的建设。将在36个大中城市积极建设地下综合管廊试点工程，以此研究并探索管廊的投资融资工作、建设维护内容、定价收费标准、运营管理制度等各方面的模式，提高综合管廊的建设管理水平。我国综合管廊发展到目前，速度是很迅猛的。但是，我国综合管廊的规范体系还是不够完善，国家也在投入更加专业的人员进行综合管廊标准以及规范的编制工作。这些正在编制或者已经编制完成的综合管廊规范，为以后综合管廊的设计、施工、管理都提供了很好的依据。                     

   《成都市地下综合管廊专项规划》提出的目标是按照“双核共兴、独立成市”的发展理念，构建国内示范、引领西部、规模适中、分片成网的现代化综合管廊系统。其规划思路是满覆盖、三结合、四提升。其中“满覆盖”是指以双核为重点，区域中心城和卫星城同步跟进，相对独立成网。“三结合”是指结合新区建设、旧城改造同步建设综合管廊(新区重点关注地下空间利用效率，旧城重点关注管线运行安全及提高管线承载能力)；结合快速路及主干道改扩建工程、地下空间建设、轨道交通建设同步建设综合管廊；结合市政主要廊道(如电力隧道、输水干管等)同步建设综合管廊。“四提升”是指提升城市治理能力、城市发展品质、城市综合承载能力、管线防灾减灾能力。

    按照规划，成都市综合管廊将分为干线和支线两种。其中中心城区将有望形成“一环、十射、多片”的综合管廊系统布局。“一环”是指三环路干线综合管廊；“十射”是指结合主干道、快速路等道路改扩建项目同步规划十条干线综合管廊；“多片”是指在火车北站、  “北改”片区、东村片区、中和新川片区等十一片城市重要功能区布置支线综合管廊。

    1.2 BIM技术在工程项目管理中的应用

    BIM的全称是建筑信息模型（Building Information Modeling），由Autodesk在20 02年提出，用于表示三维图形、面向对象与体系结构相关的计算机辅助设计，实现图纸从二维到三维的建筑设计、施工及运维的大跨步。BIM模型本身是一种基于各种信息技术的载体，使用方可以随时共享资源，并可以在不同阶段插入、提取、更新和修改BIM信息。2016年8月，住建部颁发了《2016～2020 年建筑业信息化发展纲要》，明确提出大力推进BIM技术在工程项目中的应用。

    1.2.1 BIM技术在项目建设全过程管理中的应用

    基于相同的BIM建模标准，项目从设计阶段开始到施工阶段到运营维护阶段，共享相同的模型，并根据初始模型的实际情况进行修改，以全面实现项目全流程设计以及模拟等工作。建立集规划设计、施工、管线安全和运营管理于一体的BIM统一管控平台，为建设项目的绿色建造提供现代化的实现手段。

    1.2.2 BIM技术在管廊项目中的应用概述

    与建筑业相比，BIM 技术在综合管廊项目中的应用起步较晚。近年来，通过相关部门的推广，BIM技术已初步在多个综合管廊项目上得到应用，取得了一定的成果。BIM技术在综合管廊建设中的价值主要体现在以下几个方面。

   （1）进度控制

    BIM技术用于建立三维模型，并结合施工进度建立基于时间维度的四维模型，可进行项目施工模拟，直观显示项目在不同时段的施工。在此基础上，可以确定项目节点项目和最优施工计划。对于重点和难点项目，BIM技术应用可视化施工，合理规划施工布局、施工机械使用和材料运输，以达到优化时间和资源分配的目的。

    （2）优选施工方案

    在施工前，通过建模，根据施工方案、图像可以非常直观地显示现场施工情况。对于复杂的施工场景，可以进行施工模拟，进而确定最佳工艺。在施工方案中运用BIM模拟技术，能够实现对多种方案的可行性与施工效率进行零成本比对，提前暴露施工方案中的安全隐患与冲突问题，进而对施工方案进行优化。根据模拟结果，施工方可以实现最优方案的选择，达到降低施工成本、节约工期的目的。

   （3）施工管理优化

    在建筑行业中，施工管理往往是粗鲁的，没有长远的考虑，甚至可以说是混乱的。运用BIM技术通过对施工方案的模拟，可以预先找到并解决施工过程中可能出现的问题，大大减少施工问题的发生，简化施工现场管理活动。另外，对于复杂的施工方案，3D模型在技术演示和指导建设中的应用，使施工人员更容易理解，使各方沟通更方便。

   （4）各方协调

    综合管廊建设涉及与业主、设计、政府监督部门、各管线单位、运输部门和相关施工单位等相互间的沟通协调。采用BIM技术进行可视化虚拟建造、风险分析和协同管理，在项目实施中，创建BIM协同平台，通过组织BIM专题例会进行交流，各参建方能积极融入到BIM协同平台体系中去并发现问题、解决问题，避免返工，有效控制风险，协调也更加快捷方便。

    2  BIM技术在成洛大道综合管廊工程项目中的应用分析

    2.1工程项目简介

    成洛大道综合管廊工程是全国第二批地下综合管廊试点项目，也是成都市中心城区首条与快速路同步实施的地下综合管廊。该工程地下综合管廊隧道采用大直径盾构施工，为目前国内最大盾构直径的地下综合管廊。掘进总里程4200米，布设19个综合井，最大埋深为38米。管廊隧道采用圆形断面，外径9米，内径8.1米，内部由“水电信舱”、“高压电力舱”、“燃气舱”和“输水舱”四个独立舱室组成，入廊管线包括自来水、燃气、通信、电力、垃圾渗滤液管等，并同步建立环境与设备监控系统、视频安防监控系统、通信系统、火灾自动报警系统。本项目主要有以下几大特点。

   （1）施工工期紧

    根据成都市政府目标，以及交通限制和公众的便利等相关要求，建设期将尽可能短，抢施工期的情况很常见，质量的控制风险大。

   （2）施工周边环境复杂

    本项目位于城市主要交通路段，周边建筑物众多，场地交叉频繁，场地及地下空间极为有限，建筑范围内存在各种结构，包括现有房屋、管道、道路等。在施工过程中会对其他结构产生一定不良影响，周边环境对施工也有很大干扰，施工进度将会因此受到阻碍。

   （3）协调单位众多

    本项目位于城市道路、高架桥下方，项目专业多，项目参与方多，工艺复杂，施工作业面交叉严重，需协调相关单位，协调工作相对困难。

    2.2 BIM技术在项目中的应用分析

    2.2.1模型创建、图纸问题核查

    本项目主要采用revit软件，根据BIM建模标准及施工图纸进行模型搭建。项目综合管廊的平面和纵断面布置不规则，纵断面坡度、坡向不一致，建模难度较大。通过模型搭建梳理图纸问题，使用BIM协同平台与各参建方进行交流，解决问题，并形成记录。相关施工模拟模型见图1—图3。

图1  项目总模型（含道路、高架桥）图

图2  综合井模型图

图3  区间管廊模型图

    2.2.2施工场地布置分析

    由于本项目施工场地非常有限，合理选择施工场布方案尤其重要。通过BIM技术进行施工场地模型搭建，召开专题会议进行场布方案三维模拟分析，最终有效确定场地布置方案。场布分析模型见图纸4。

图4  场布分析模型图

    2.2.3管综优化、净空分析

    对机电模型进行整合分析，制定管线排布方案，进行模型调整。在管廊综合井处机电管线出线较多，尤其需要重视。通过在三维视图中检查各专业管线之间的空间几何关系，直观形象。利用navisworks等模型应用软件可以通过设定碰撞规则、碰撞专业、碰撞类型、构件之间的公差等相关参数，实现不同专业管线的碰撞检测。在完成碰撞检测后，管综深化设计人员可以利用软件对碰撞结果进行管理，对碰撞点进行分组，使用颜色高亮显示或者隔离碰撞点。对碰撞点分组后，可以将其分配给不同人员进行重新设计。相同系列软件可以实现设计软件和应用软件操作之间的联动，通过模型应用软件检测出的碰撞项目切换到设计软件中进行修改操作，实现工作的协同管理。通过管综优化后进行净空分析，分区域进行标识，经各参建方讨论并确定管线排布方案。区域净空分析模拟见图5、图6。

图5  区域1净空分析图

图6  区域2净空分析图

    2.2.4工程量统计

    BIM模型可利用revit自带的算量功能进行工程量输出，也可利用广联达、斯维尔等相关BIM算量软件按照工程量清单编制规范进行工程量输出，BIM模型输出的工程量辅助用于进度工程量的控制、材料采购控制、工程量清单校对等工作。9号综合井土建工程量汇总见表1。

表1  9号综合井土建工程量汇总表

    2.2.5协同平台应用

    本项目采用Revizto平台软件进行质量、安全、进度等相关协同管理。Revizto平台简单易用，对电脑配置要求不高，可轻量化多种格式的三维模型、pdf及DWF图纸，并上传到云端，方便查看、沟通、批注、审核。Revizto平台能高效汇总所有模型，对模型实现了有效管理。通过该平台可以进行远程协同办公，让办公沟通更加快捷、舒适、有效。同时，也可以进行虚拟仿真漫游、VR虚拟展示，可利用平板电脑在现场进行模型校核、管理。Revizto协同平台应用见图7。

图7  Revizto协同平台应用图

    3 结论

    本文对BIM技术在综合管廊工程项目中的应用做了相关介绍、总结，并以成洛大道综合管廊项目为例进行分析，阐述了BIM技术在该项目中的具体应用，总结了BIM技术应用给综合管廊工程建设带来的经验和价值。

    BIM作为一种信息管理的新技术，其价值点主要体现在三维可视化、仿真模拟、信息集成和提高管理效率上，给项目管理提供了一种全新的管理思路。BIM技术要想有效地实施，必须有配套的管理标准，而且要与现有的管理流程有效地结合起来。将BIM融入到项目管理中的框架、流程中，让BIM与项目真正结合，提高了项目管理的工作效率。通过基于BIM模型的信息采集、信息归档、无纸化办公、云端传输等手段提高了对项目信息的管理能力。通过BIM技术在综合管廊项目上的不断应用实践，逐渐让项目管理人员学会用BIM去思考、去管理。随着国家对综合管廊建设和BIM技术的大力支持、推进，相信BIM技术会真正达到应用普及化，让人们真切地感受到科技创新带来的魅力。

    参考文献：

    [1]李洪亮，韩正威，代成利.BIM技术对市政综合管廊建设的作用[J].施工技术，2018（39）:17-18

    [2]王威，蒋风昌，周桂香，徐华.BIM技术在城市综合管廊建设中的应用研究[J].江苏科技信息，2018（5）：50-53

    [3]张永志，潘星.BIM技术在机电管综调试中的应用研究[J].工程质量，2017，35（6）:75-77

    [4]胥方涛，王立轻，焦剑峰，汪莉，张子叶，徐跃卫.BIM在城市综合管廊项目中的实施模式探讨[J].建筑经济，2017，38(12):46-50

    [5]油新华，华东，王恒栋.综合管廊绿色建造的有效途径[J].隧道建设（中英文），2018，38.（9）:1423-1427