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摘要:市政综合管廊是城市基础设施建设的重要组成,随着城市规模不断扩大,市政综合管廊含有的管道、管线也越来越复杂,这也对综合管廊建设施工提出较高的要求。文章对综合管廊智能管控进行分析,探讨BIM技术在综合管廊中的应用。
关键词:BIM技术;综合管廊;市政管廊;管廊施工
引言
随着我国城市现代化进程的加快,地下综合管廊成为创新智慧城市中市政基础设施的重要组成部分,我国大部分城市已经进行地下综合管廊的投资建设工作。城市地下综合管廊可以有效解决路面重复开挖、空中搭线、雨天内涝等常见问题,这些问题严重影响了人们的日常生活和交通状况,极易引起各种管线事故。同时,城市地下综合管廊可以美化城市形象、改善交通拥堵、增加公共产品的有效投资、提高市政的能源供给率。推动城市地下综合管廊的投资建设工作,是建立创新智慧城市的重要举措。
1综合管廊智慧管控发展背景
随着现代智慧城市的发展,在传统基建的基础上,一些新型基础设施建设受到了更多瞩目,综合管廊建设就是在此背景下发展起来的。城市地下综合管廊是一个地下隧道空间,集中设置水、电、热、通信等各类管线,并配有专门的检修、吊装口与监测系统,实现了各种管线统一规划、设计、建设与管理,同时随着现代计算机、通信技术发展,综合管廊逐渐实现智慧管控转型,一次投资、永续利用,通过“智慧大脑”实现低成本、高效率维护管理。“可视化”“强融合”“全闭环”“全生命周期”是综合管廊智慧管控平台建设的重要方向,主要运用技术包括:云计算、物联网、大数据、GIS、BIM等,实现管廊本体、入廊管线、附属设施智慧化统一、全生命周期管理。
2BIM技术在管廊建设阶段中的应用价值
2.1专业协同设计
利用BIM技术协调设计和施工等单位,有效地打破了信息孤岛的现象。地下综合管廊的建设参与方众多,各单位分配责任错综复杂,难以协同,缺乏统一的管理制度。基于BIM技术可以将整个项目全生命周期所产生的信息和数据在各单位之间信息互通,也可以直接传递,有效减少了信息传递的次数。在设计阶段,设计方利用BIM模型进行设计,将最终成果交给施工方,并组织各单位进行交底工作,通过3D视图,能够让施工方清晰地了解设计方的设计理念,使设计和施工无缝对接,并及时找出设计存在的问题,将各项信息上传到BIM管廊模型中,调整修改后,由设计方创建BIM地下综合管廊跟踪模型。实现动态化的管理,对实际施工现场出现的问题及时掌握,全方位掌握施工现场的情况,及时处理施工中的问题。在施工阶段,对设计阶段中存在的设计缺陷和与现场不符合的现象,施工单位利用BIM技术及时作出反馈和纠正。在竣工阶段,基于BIM地下综合管廊模型作为验收依据,提高验收效率。BIM技术中的资源共享功能,有效加强了施工和设计的双向衔接,使得各专业之间能够在相互协同的过程中对工程项目有了全新的合作和连接,在协同合作的管理下,加快了施工的进度和质量,提升了设计施工的协同效率。
2.2三维可视化建设技术资料交底
由于地下综合管廊可能涉及工程节点关系复杂,管线类型繁多,在建设技术资料交底时,应尽可能调动相关专业建设人员利用BIM技术进行三维可视化的建设技术资料交底,使得繁琐的图纸资料更加清晰化,简单化。BIM技术所带来的好处是可对建设重点、难点环节进行全方位三维可视化模型演示,基于三维模型,它能帮助有关人员及时发现图纸中表达不清或不合理的地方,通过多角度对三维模型的查看、编辑使交底过程效率更高;基于三维模型,工程人员还可以对某些构件进行批量化提取并进行参数统计等。
2.3管线碰撞识别
传统审图等过程中廊内管线之间难免存在设计缺陷,管线间的碰撞点仅凭二维图纸很难全面发现,如不能在施工前及时识别并修改,将直接影响施工进度。为避免管线碰撞发生,作者已建好的管廊模型(此模型主要包含建筑土建与各种入廊管线模型)为测试对象,导入至BIM软件中,针对要检查的构件进行勾选,利用该软件中自带的碰撞检测模块便可对勾选好的构件进行全方位碰撞识别。经测试,在短时间内便排查出多处潜在碰撞点,生成直观碰撞报告。最后经过各专业工程师检查沟通后,即可在BIM软件中调整所有碰撞处管线排布,如选择需要弯折管线进行修改并标记,可以逐一检查、修正模型,直至测试模型在布局合理的情况下实现零碰撞。
2.4生产与施工阶段
城市综合管廊建设中,通过BIM技术运用可提高构件生产、安全效率与质量,详细分析如下:第一题,构件生产,加工厂可基于BIM模型提取参数,实现精确下料,同时构件生产中可植入二维码、无线射频,便于后期运维管理。第二,实时监控:为避免综合管廊施工中出现不均匀沉降、错位等情况,必须落实实时监控。施工中,地面安装传感器,利用激光扫描技术采集管廊空间点位三维数据,通过BIM模型平台开展数据分析,防止施工方向偏移,也可为管廊复测、构建三维数据库奠定基础。第三,虚拟漫游:BIM模型基础上借助VR漫游,各参与方在模型中互动,利用VR技术查看虚拟的管廊内部场景,施工管理人员更好地指导施工。综合管廊分为干线、支线等,管廊路线相对复杂,这也给检修人员带来较大困扰,借助VR可实时监控管廊内部,无须进入管廊即可查看内部真实情况,方便管理人员快速定位、查找检修;可利用智能语音与实时导航辅助,调查管廊周边地理环境,并及时找到入廊巡检入口与故障点标注。
2.5施工成本管理与进度管理
利用BIM软件进行建模,并在建立模型时将所有管廊数据信息录入,可以通过工程量搭配定额等数据计算成本信息。利用BIM技术模拟施工比较不同方案的成本预算,选择最合理的方案,在满足要求的情况下尽量避免成本浪费。在地下综合管廊施工中若出现设计变更时,将所有变更信息录入BIM模型中,可以计算出工程量及造价的改变,使各单位可以直接掌握设计变更对工程造价的影响,及时作出合理的调整计划。相比传统的模式,利用BIM技术可以实现更精准的成本管理,减少成本的浪费,还可以对比预算成本与实际消耗成本,使各单位明确资金动向,便于投资方调整后期资金投入。基于BIM技术对成本动向进行可视化管理,可以降低因设计变更造成的经济损失。城市地下综合管廊全线长,呈线状分布,主要集中敷设在市政道路下,为避免给居民的生活造成不便,对工期要求相对严格。基于BIM技术施工管理人员可以将预计工程进度导入模型中,并在施工过程中将实际的工程进度导入模型中进行对比,各参与方也可以随时查看进度信息,及时调整施工进度,提高施工的工作效率,保证如期完工。
2.6BIM技术在验收阶段的应用
在工程验收环节,BIM技术同样能够发挥出非常关键的作用:第一,将工程的完工情况与BIM模型进行对照,找出其中可能存在的差异,明确差异产生的原因,分析其对工程整体质量安全的影响,督促施工单位及时进行处理;第二,将BIM模型与云平台结合在一起,形成相应的二维码,在施工关键区域粘贴,使技术人员在对工程进行验收的过程中,只需要扫描二维码,就能够明确需要重点关注的区域,了解预埋件的位置,对其进行检查,保证工程的施工效果。
结语
综上所述,目前综合管廊建设已经在我国全方位展开。由于城市地下管线分布错综复杂,BIM技术在综合管廊全生命周期智慧管控中发挥重要作用,通过构建BIM模型贯穿项目建设全过程,能够为管廊各方面工作提供依据,实现全生命周期的动态管理。
参考文献:
[1]宋雅璇,刘榕,陈侃.“BIM+”技术在综合管廊运维管理阶段应用研究[J].工程管理学报,2019,33(3):81-86.
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