中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 430073
摘要：文章以具体工程为例，介绍了BIM技术在地铁车站施工中的有效应用，包括图纸审核、BIM技术三维模型构建和BIM技术应用效果，希望能给相关人士提供有效参考。
关键词：BIM技术；地铁车站；施工管理
引言：地铁工程附近环境较为复杂，整体交通流量相对较大，和周围建筑以及市政管线具有密切联系，此外还存在施工风险较高、施工组织困难、结构物形式多样、施工工序繁杂等特征。借助BIM技术进行地铁车站施工管理，能够帮助进一步提升施工管理效率，优化施工管理质量。
一、工程概况
某一地铁站中的某个车站是地下两层的岛式车站，整体结构长度为190.4米，而标准段的宽度是20.7米，整体高度是13.51米，端头井段高度是15.21米，宽为24.7米。站台中心底板埋深是16.71米，整体覆土厚度是3.2米。车站以现浇钢筋混凝土结构为主，整体结构是三跨两层跨矩形结构，车站围护结构主要是地下连续墙结构，采取明挖法施工。车站两端区域内通过盾构法施工。地铁车站外挂区和南侧附属区域是异形结构，因为细节处理难度较大，节点复杂，异性结构对于外挂区域钢支撑和附属支撑存在较大难度，为此需要针对各个支撑实施专项分析。地铁车站中的人防区域内拥有较多的人防埋件，同时需要一次性预埋成型，在人防施工方面的要求相对较高。此外，人防门相关设备安装中也和土建施工存在交叉施工问题，如果没有针对施工工序进行提前设计安排，便会产生怠工和窝工等问题[1]。
二、BIM技术在地铁车站施工中的有效应用
（一）图纸审核
通过针对地铁车站施工创建场地布置模型，实施虚拟化的施工模拟，能够于进场前，针对施工场地进行优化布置，预防施工中因为运输道路无法满足运输要求和场地狭小等问题需要重新设计施工场地，从而引发二次搬运问题，有助于合理控制施工成本。模型创建中，发现普遍存在各种图纸问题，包括图纸错误、设计问题以及个别图纸遗漏等。具体表现为平面图内个别区域位置没有详细绘制剖面图；建筑图纸中的构件尺寸和结构图纸之间存在较大差异；结构图和建筑图内楼梯剖面存在明显差异。在建模操作中，针对专业图纸进行全面审核，全面掌控施工过程，针对专业图纸实施细致审核，全面实施过程管理，及时总结汇报过程管理中的各种问题，和设计单位之间进行及时反馈和沟通，进一步减少设计变更现象，避免返工问题出现，在项目正式施工前有效节约生产成本。
地铁车站通常都选择在城市中心区域进行建设，而车站周围的管线相对较多，同时分布较为复杂，需要对其中的大部分管线实施原位保护或迁改。为了提高管线施工安全性，促进改迁方案的全面优化，在正式施工前可以联系设计图纸，顺利导入三维地形图，同时在施工场地地形基础上，联系设计资料、人工挖槽以及现场物探所收集到的真实资料，创建管线设计模型，明确主体结构和管线之间的位置关系，在全面优化后，保护好管线状态，顺利迁改路径，预防地铁站结构管线产生冲突，迁改方案不合理导致延误工期。
（二）BIM三维模型构建
借助BIM技术创建地铁车站专业模型，借助模型指导工程施工，同时针对工程实施4D模拟，准确反映出施工进度方案，在BIM技术模型和进度之间形成有效联系，能够顺利在正式施工前及时发现各种潜在问题隐患。利用模拟施工，对工程潜在问题进行合理预判，并进行有效的事前控制，提出有效的施工方案，对相关机械设备、材料和施工人员进行合理安排，促进资源的全面优化配置。在场地设置中，可以选择REVIT软件模拟建模，布置工程场地，随后利用TWINMOTION软件针对模型实施全面渲染，最终形成效果图，用来进行演示和汇报，方便项目进行综合布置决策，对影响区域进行合理调整，提升整体生产效率。因此此次项目地铁站属于盾构区车站，在施工中可以选择BIM技术对施工现场进行模拟布置，对施工场地进行合理规划，促进渣土基坑设计、立体空间设计、仓库布置、现场监控室设计、循环水箱路线设置、龙门吊轨道梁设计、管片堆放区域、下井通道的全面优化，为提高盾构施工效率打好基础。
在地铁车站实际工程建设中，还可以借助NAVISWORKS软件创建施工动画，联系预定施工进度，针对整个施工过程实施动态模拟。借助BIM技术模拟能够提升施工效率。不但能够为工程现场提供有效的施工指导，综合确定不同工序斜接位置，同时还可以将其当成可视化汇报和交底工作的参考材料，针对施工现场的机械作业空间、材料堆放空间、施工现场设置等实施统筹规划。通过4D模拟技术，明确车站钢支撑数量和应用时间，有效优化场地内周转材料的空间和时间，明确汽车吊以及履带吊相关设备的安全施工距离以及交叉作业区域，能够进一步提升工程建设的科学性，保证工程顺利、安全、稳定实施。
借助REVIT软件创建工程模型，地铁车站工程内部洞口、柱子结构模型如图1所示，地铁车站内负二层上翻梁设置如图2所示。借助模型能够针对异形附属、外挂区域内维护结构以及水平支撑钢构件形成直观认识，有助于对钢支撑设置和现场施工进行质量控制。
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图 1 地铁车站洞口、柱子设置模型 图 2 地铁车站内负二层上翻梁
（三）BIM技术应用效果
因为车站附近建设环境较为复杂，为此在针对地铁车站施工中应该进一步强化监测管理，通过监测信息、施工现场和模型的全面融合，能够实现BIM信息集成类应用。借助BIM技术对人防区的预埋施工进行模拟。创建预埋模型和模拟施工工艺，能够促进工人之间进行直观交底工作，预防工程建设中产生各种遗漏现象，促进原本复杂繁琐的预埋施工得到有效简化，在结束后期施工后，相关质量管理人员可以坚持模型为基础检查施工质量。和传统施工管理方式相比，以BIM技术为基础的施工模拟能够针对不同施工阶段中的原材料应用需求进行准确计算，预防产生材料堆积现象，从最大程度上控制对于施工场地的占据，帮助改善场地狭小等问题。此外，借助BIM技术实施精细化管理，对人防设备安装和土建施工中的交叉问题实施有效管理，能够促进机械设备、材料和人工之间的完美配合，减少多余浪费现象。
在结束建模工作后，项目部门组织引导物资部门、工程部门、技术部门针对相关模型实施全面会审，促进现场施工经验和直观模型的有效融合，促进施工方案的全面优化，后期通过模拟施工工序，对施工方案可行性进行提前验证，准确预测施工中可能出现的各种问题，有助于为实际工程施工提供有效指导，优化施工效率，改善工期紧张现象，确保工程建设质量[2]。
结语：综上所述，BIM技术对于地铁站工程建设管理具有重要作用，到目前为止，对于BIM技术的探索发展依然处于起步阶段，在未来发展中应该进行积极探索，从而促进城市交通轨道不断建设发展，扩展BIM技术应用领域。
参考文献：
[1]严小卫，于晓辉.BIM技术在地铁车站下穿既有地道桥施工中的应用研究[J].工程管理学报，2020，34（02）：90-94.
[2]陈朝阳，赵鹏程.BIM技术在无锡地铁车站绿色施工中的应用研究[J].安徽建筑，2020，27（03）：161-162.
[3]黄静怡.基于BIM的地铁车站施工阶段火灾安全预警可视化及疏散研究[D].广西科技大学，2019.