半島全媒體記者 馬正拓

近日，第十三屆“龍圖杯”全國BIM大賽成績公布，青島地鐵集團第一建設分公司組織申報的“BIM技術(shù)在青島地鐵9號線一期工程一標段項目中的數(shù)字化建造管理應用”斬獲施工組一等獎，是青島地鐵唯一、山東軌交項目第二個獲此獎的施工項目。據(jù)悉，該獲獎項目依托青島地鐵智慧工地一體化平臺，對全生命周期的BIM模型進行審核管理，確保設計質(zhì)量提升、施工過程管控、竣工資產(chǎn)移交，實現(xiàn)全線路、全專業(yè)、全過程BIM技術(shù)的系統(tǒng)應用，形成一套數(shù)字軌道交通建設的理論體系和實踐方法。

正陽中路站主體結(jié)構(gòu)4D施工進度模擬

“BIM+4D”，挑戰(zhàn)地下32.5米超深基坑施工

正陽中路站是9號線一期工程的第5座車站，總長155米。它與7號線“T”形換乘，與1號線接駁，最大接駁長度38.25米，距離1號線車站僅18米。車站設3個出入口、3組風亭；地連墻長約34-36米，成孔深約36-38米。工程地質(zhì)復雜，周邊管線近、建筑物近、作業(yè)面分散、多專業(yè)交叉等難題，高質(zhì)量建設32.5米的超深基坑施工工程，可以說是一項極具挑戰(zhàn)的工作。

“挑戰(zhàn)”如此高難度的施工，離不開專業(yè)的團隊和技術(shù)，更要歸功于BIM+4D施工進度模擬。“我們這個站基坑出土有效間距最大為2.8米。基坑深度32.5米，屬超深基坑，出土效率低。所以從設計到施工深度應用，我們都以BIM+4D技術(shù)將2D圖紙轉(zhuǎn)換為3D圖紙，所以能夠做到‘所見即所得’，在施工過程中，將BIM模型進行毫米定位，1:1疊加在施工工地現(xiàn)場，可視化指導現(xiàn)場施工以及輔助進度、質(zhì)量管理兩條主線，在施工前對設計方案進行定量模擬‘預演’，我們梳理出各工序中存在的重難點，并有針對性的進行施工預演，輔助方案評審優(yōu)化。利用 BIM 可視化特點，模擬重點施工工藝及工法，最大限度的把控施工進度、質(zhì)量及安全風險， 減少現(xiàn)場返工所造成的工期及成本壓力。”正陽中路站項目經(jīng)理張曉旭介紹。

通過BIM+4D施工進度模擬，可直觀地看出主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計劃是否基本合理等，從而對各階段工序及時進行調(diào)整，以實現(xiàn)縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量的預期目的。

基于BIM的青島地鐵9號線玉皇嶺站3D渲染圖

毫秒微差，“BIM+VR“縮減60天工期

青島地鐵9號線BIM技術(shù)在施工應用中還有一項“獨門絕技”，就是“BIM+VR“技術(shù)，系統(tǒng)化的BIM平臺能將建筑設計過程信息化、三維化，同時加強建筑施工過程的項目管理能力。

“通俗點說，就是BIM按不同的階段將施工過程拆分成幾個部分模擬，形成幾分鐘到十幾分鐘不等的動畫。建模中也遇到的問題，比如管線工序沖突、工期沖突等，在施工中就可以避免，大大提高了施工效率。”9號線施工一標段04工區(qū)業(yè)主代表李壯介紹，“BIM+VR“技術(shù)還能夠精細實施毫秒微差爆破，確保現(xiàn)場土方開挖的高效與安全。

“依托BIM模型+VR工序模擬，對工人進行可視化交底，確保現(xiàn)成施工一次成型。就可以實現(xiàn)提前用信息化模擬施工，這提高了工程施工的預見性，將施工工藝順序、流程通過動畫形式呈現(xiàn)，讓施工更加連貫，提高了施工效率。”李壯介紹，盡管玉皇嶺站開挖難度大，結(jié)構(gòu)復雜，但基于BIM平臺+VR對施工進行模擬，比選方案確定使用機械和開挖方式，實現(xiàn)綜合優(yōu)化工期60天，項目BIM數(shù)據(jù)利用率高達90%。

構(gòu)建智能建造發(fā)展“青島模式”

正在進行主體結(jié)構(gòu)施工的玉皇嶺站，工程量巨大，施工工序繁雜。BIM如同“指揮棒”，施工前搭建模型能提前解決難點。同時，借助智慧工地一體化平臺實現(xiàn)智能化協(xié)同管理，設立10大板塊51個子模塊，實時更新工程建設情況，為集團建設管理部門提供決策依據(jù)。此外，“智慧工地”還能實現(xiàn)環(huán)境等多方面監(jiān)測管理，具備自動報警功能，實時掌握現(xiàn)場如噪聲、揚塵、污水排放等信息。

如今，BIM技術(shù)在地鐵9號線一期建設中廣泛應用，由建設單位牽頭，形成“領導小組決策、實施小組協(xié)調(diào)、業(yè)務部門組織”的工作模式。以BIM作為載體，集成全生命周期各類數(shù)據(jù)，提升設計與施工質(zhì)量，構(gòu)建數(shù)字資產(chǎn)。同時，通過傾斜攝影和密集點云匹配來獲取工程項目與城市環(huán)境信息。智慧工地一體化平臺通過數(shù)據(jù)收集、管理，實現(xiàn)對安全風險、施工質(zhì)量、建設進度等進行綜合分析，全方位和全施工生命周期對工程建設綜合提升。

據(jù)悉，“龍圖杯”是中國圖學學會在中國科學技術(shù)協(xié)會、中國建筑科學研究院、清華大學、北京航空航天大學等相關(guān)單位支持指導下舉辦的全國綜合性BIM業(yè)界權(quán)威賽事，具有較高的行業(yè)影響力。本次獲獎，是青島地鐵在BIM應用成果的提煉和總結(jié)，也對后續(xù)項目的BIM策劃實施提供寶貴經(jīng)驗，將進一步激勵青島地鐵在BIM策劃及實施等方面探索、研究和應用，更好的為地鐵建設提供信息技術(shù)支持，為智慧軌道交通、智慧城市的實現(xiàn)提供基礎保障，為建設世界一流地鐵奉獻力量。