BIM是信息化發(fā)展的產(chǎn)物,它作為一種先進(jìn)的技術(shù)正在悄然推動(dòng)著建筑行業(yè)的生產(chǎn)方式、管理和技術(shù)變革。近年來，BIM技術(shù)在房建領(lǐng)域已積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，BIM也逐步在基建市政領(lǐng)域落地應(yīng)用。由中鐵十四局集團(tuán)大盾構(gòu)工程有限公司承建的濟(jì)南黃河隧道項(xiàng)目，率先引入魯班BIM技術(shù)，通過BIM技術(shù)的深入應(yīng)用，在項(xiàng)目的成本管控、質(zhì)量安全管理、進(jìn)度管理等方面取得了顯著成效，成為隧道BIM應(yīng)用實(shí)踐的典范。

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　　項(xiàng)目概況

　　濟(jì)南黃河隧道位于濟(jì)南城市中部，北接鵲山片區(qū)、濟(jì)北次中心，南接中心城區(qū)主干道濟(jì)濼路，距建邦黃河大橋和濟(jì)南黃河大橋的水平距離分別約6.5km、5.1km。其中穿黃隧道3850m、接線道路910m及相關(guān)的附屬工程，其中盾構(gòu)段全長(zhǎng)2519m，開挖直徑15.76m。

　　項(xiàng)目位置

　　隧道為雙管雙層管片外徑15.2米，內(nèi)徑13.9米，采用泥水平衡盾構(gòu)機(jī)施工，開挖直徑15.72米，上層為雙向6車道，下層分為四部艙，分別是軌道交通M2線、煙道、縱向逃生通道、管廊，是目前國(guó)內(nèi)在建的最大盾構(gòu)隧道之一全長(zhǎng)4760m，主要包括穿黃隧道3850m、接線道路910m及相關(guān)的附屬工程。

　　項(xiàng)目示意圖

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　　BIM應(yīng)用

　　BIM模型應(yīng)用

　　圖紙問題

　　三維模型的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是有利于發(fā)現(xiàn)二維圖紙可能隱藏的問題，通過多專業(yè)、多階段的模型疊加可以直觀的看到“錯(cuò)、漏、碰、缺”。到目前為止我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了30個(gè)北岸工作井圖紙問題、9個(gè)明挖段圖紙問題、4個(gè)盾構(gòu)段機(jī)電圖紙問題等。

　　基于傾斜攝影的用地紅線復(fù)核

　　南岸施工區(qū)域地處濟(jì)濼路主干道，按照項(xiàng)目整體規(guī)劃，需要階段性進(jìn)行拆遷工作，通過無人采集地面構(gòu)筑物信息，并將施工紅線與地面坐標(biāo)匹配，精確定位拆遷位置，并標(biāo)注區(qū)域內(nèi)重要建筑分布（如黃河醫(yī)院、加油站、派出所）。合理制定拆遷方案，減少對(duì)周圍居民生活的影響。

　　三維交底

　　對(duì)建立盾構(gòu)段的全專業(yè)模型整合，進(jìn)行進(jìn)行多截面剖切，可直觀查看給排水、電氣、箱涵、管片等結(jié)構(gòu)形式相互關(guān)系，全面查看多專業(yè)設(shè)計(jì)效果，為隧道內(nèi)部?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)提供模型參考，并滿足施工三維可視化的交底需求。

　　出地面結(jié)構(gòu)復(fù)核

　　北岸盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在10余處露出地面結(jié)構(gòu)物。通過三維模型精確展示各個(gè)結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，并結(jié)合完工后的設(shè)計(jì)地面驗(yàn)證其布置合理性。對(duì)幫助理解設(shè)計(jì)意圖，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案起到巨大幫助。

　　排布優(yōu)化

　　廢水泵房在整個(gè)隧道設(shè)計(jì)和施工是復(fù)雜的控制節(jié)點(diǎn)之一。因?yàn)橛泄艿婪N類多、強(qiáng)電弱電交叉、拐角多、施工空間狹小等條件約束，在滿足使用要求的同時(shí)還要留出檢修空間，所以BIM模型的三維可視化、管線空間優(yōu)化起到了重要作用。將隧道管片模型、廢水泵房土建模型、機(jī)電模型進(jìn)行整合，在模型的剖面可直觀查看管線設(shè)計(jì)情況，復(fù)核設(shè)計(jì)的合理性，有些二維圖紙上難以良好表達(dá)的節(jié)點(diǎn)可以很直觀的查看模型。此外，利用模型可以進(jìn)行管線的排布優(yōu)化，提高空間的使用率。

　　預(yù)留孔洞

　　在北岸明挖敞開段圖紙上預(yù)留孔沒有直接給定細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，而是給出了大概的位置和間距。利用BIM模型將所涉及其他專業(yè)的預(yù)留孔洞和預(yù)埋件在模型上進(jìn)行定位，是將設(shè)計(jì)的意圖進(jìn)行細(xì)化的過程，可以將設(shè)備及其預(yù)留孔排布在模型上表達(dá)出來；施工時(shí)通過查看圖紙和模型，能夠更有效的進(jìn)行定位，提高施工效率。

　　BIM平臺(tái)應(yīng)用

　　質(zhì)量安全管理

　　利用BIM技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量、安全問題整改閉環(huán)管理。技術(shù)員發(fā)起質(zhì)量、安全問題協(xié)作，關(guān)聯(lián)模型和相關(guān)資料，利用手機(jī)對(duì)問題位置拍照上傳，系統(tǒng)通知相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行整改，并對(duì)問題持續(xù)跟蹤留底，增強(qiáng)問題的過程監(jiān)控，為項(xiàng)目質(zhì)量安全管理的作出輔助。

　　安全方面需重點(diǎn)觀察現(xiàn)場(chǎng)施工圍欄是否合格、工人施工防護(hù)措施是否到位、起降吊裝是否規(guī)范等，質(zhì)量方面涉及鋼筋綁扎間距、模板接縫、混泥土振搗等。BIM技術(shù)為質(zhì)量安全管理提供信息化手段。

　　進(jìn)度管理

　　將施工進(jìn)度計(jì)劃導(dǎo)入BIM平臺(tái)，形成4D的計(jì)劃模型，隨著施工過程中實(shí)際進(jìn)度的更新錄入，可在BIM平臺(tái)中看到實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的提前或滯后關(guān)系，為工期調(diào)整提供直觀的依據(jù)。

　　構(gòu)件信息管理

　　BIM作為信息在建筑物全生命周期當(dāng)中流轉(zhuǎn)的技術(shù)，信息是BIM的關(guān)注點(diǎn)。模型上傳平臺(tái)含有設(shè)計(jì)標(biāo)高、尺寸等信息，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息有效的傳遞給施工單位，施工過程記錄現(xiàn)場(chǎng)施工信息（包括測(cè)量數(shù)據(jù)、進(jìn)度信息、施工資料、影像照片等）有效的傳遞給運(yùn)營(yíng)單位，提升工程信息的共享率。

　　資料管理

　　通過資料管理模塊，可將施工管理中、項(xiàng)目竣工和運(yùn)維階段需要的資料檔案（包括施工班組成員信息、驗(yàn)收單、合格證、檢驗(yàn)報(bào)告、工作清單、設(shè)計(jì)變更單等）等上傳到魯班BIM平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資料的可追溯性。一旦發(fā)生問題，可以在魯班BIM平臺(tái)上調(diào)取與該構(gòu)件相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)維等相關(guān)資料，及時(shí)定位問題發(fā)生的位置、分析問題原因，實(shí)現(xiàn)問題的可追溯性。

　　移動(dòng)端應(yīng)用

　　項(xiàng)目應(yīng)用Luban iWorks手機(jī)端，可輕量化查看模型，查看構(gòu)件屬性信息、進(jìn)度信息、資料信息，并支持模型構(gòu)件的數(shù)量統(tǒng)計(jì)、消耗量添加、節(jié)點(diǎn)信息查看，為項(xiàng)目人員快速讀取信息、更新信息提供了一個(gè)便捷的移動(dòng)環(huán)境，為項(xiàng)目BIM應(yīng)用多平臺(tái)整合提供了基礎(chǔ)。

　　基于BIM的指揮中心

　　濟(jì)南黃河隧道智慧工程指揮中心，由盾構(gòu)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、“BIM+GIS+IOT”系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成。“BIM+GIS+IOT”系統(tǒng)由魯班軟件定制開發(fā)，具有模型信息展示、協(xié)同管理、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成等功能。指揮中心以BIM技術(shù)為核心，集成GSD和IoT，是項(xiàng)目施工階段和運(yùn)維階段的數(shù)字底板，將工程主體與周邊環(huán)境1：1數(shù)字化還原，可查看工程信息、構(gòu)件信息、地理信息，橫縱剖切實(shí)時(shí)獲取項(xiàng)目主體與周邊環(huán)境關(guān)系。

　　盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)管控系統(tǒng)對(duì)接魯班BIM平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)管片從管片場(chǎng)、運(yùn)輸、拼裝在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中的管控，承接管片從生產(chǎn)到使用的數(shù)據(jù)流通，做到最管片全生命的精細(xì)化管理，在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過程中進(jìn)行智能管控。

　　BIM技術(shù)在隧道工程施工中的應(yīng)用具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，濟(jì)南黃河隧道項(xiàng)目通過集成運(yùn)用BIM技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)，將采集到的隧道工程施工數(shù)據(jù)上傳至平臺(tái)分析和存儲(chǔ)，將施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行三維全真模擬，實(shí)現(xiàn)了隧道工程建設(shè)項(xiàng)目的全程管理，使得整個(gè)施工過程可視化、智慧化、科學(xué)化，提升項(xiàng)目管理的精細(xì)化水平，促進(jìn)我國(guó)隧道工程施工項(xiàng)目穩(wěn)步發(fā)展。