十一号线项目BIM应用成果
中铁一局集团有限公司广州分公司
BIM技术在地铁项目应用中的分析
中铁一局集团广州分公司，广东广州
一. 复盘回顾
由中铁一局集团广州分公司承建的广州市轨道交通11号线工程是国内BIM技术应用于城市轨道交通系统工程的地铁项目。项目在通过BIM技术完成传统施工管理工作的同时，探索实施BIM技术在地铁施工管理、模板台车及规划中的技术应用，深入进行基于BIM技术信息化综合管理。广州市轨道交通十一号线(环线)呈环形线路，经由天河区、白云区、越秀区、荔湾区和海珠区。线路全长44.2km，全部采用地下敷设方式，全线共设32座车站，其中换乘站20座，中国中铁施工总承包，工程总造价约208亿，合同工期5年。广州分公司承建3站1隧道，即田心村站、云台花园站、广园新村站、云大区间矿山法隧道，合同价值约10.5亿元。与此同时，项目对BIM技术在地铁项目综合施工管理的应用进行了深入的探索研究，并取得了显著的成果及效益。
总图概况
二. 重难点问题的分析和解决思路
1、存在问题：大部分施工企业里，BIM没有主导权，或者领导重视程度不够，是把BIM当作面子工程，或者为了满足业主要求才开展BIM技术应用，或者把BIM部门独立出来，对BIM技术理解有误，容易把某一种软件、模型、或者平台当作BIM，给BIM的定义出现偏差，导致BIM技术的发展出现问题;
解决思路：全面展开BIM培训，要求每个项目人员都懂BIM的定位，培训大家借助三维平台共同解决问题，需要项目参与人员或负责人自己本身就能运用模型，能形成模型解决问题的思考方式。施工过程中不能独立BIM，强化项目领导的重视程度，领导重视程度也是施工阶段BIM应用的最重要的难点。
2、存在问题：基于BIM 的深化设计所形成的施工深化设计模型，由于需要用于形成施工过程模型来指导施工，模型精度要求比较高，需要各专业配置相应的技术人员并安排合理的时间，若各专业无法保障相应的技术能力和时间，则无法保障深化设计质量，后期的施工将会产生许多返工或质量安全事故，总包方无法保障各分包方BIM 能力时，既耗费了人力物力，又难以达到深化设计效果。
解决思路：制定专业的培养计划，培养一批专业的BIM人才队伍，保障不同专业的技术能力和应用水平;结合国家政策及企业实际情况，制定实用性的BIM应用标准，积极探索、研究出一条使用的道路，将BIM在基建项目中的应用方向一致化。
3、竣工验收：基于BIM 的竣工验收与传统的竣工验收不同。基于BIM 的工程管理注重工程信息的实时性，项目的各参与方均需根据施工现场的实际情况将工程信息实时录人到BIM 模型中，并且信息录入人员须对自己录入的数据进行检查并负责到底。在施工过程中，分部、分项工程的质量验收资料，工程洽商、设计变更文件等都要以数据的形式存储并关联到BIM 模型中，竣工验收时信息的提供方须根据交付规定对工程信息进行过滤筛选，筛除冗余信息。竣工BIM模型与工程资料的关联关系：通过分析施工过程中形成的各类工程资料，结合BIM模型的特点与工程实际施工情况，工程资料与模型的关联关系，将工程资料分为三种：一份资料信息与模型多个部位关联;多份资料信息与模型一个部位发生关联;工程综合信息的资料，与模型部位不关联。
解决思路：将上述三种类型资料与BIM模型链接在一起，形成蕴含完整工程资料并便于检索的竣工BIM模型，基于BIM的竣工验收管理模式的各种模型与文件的模型与文件、成果交付应当遵循项目各方预先规定的合约要求。
三. 实施成果
1、实施目的
项目BIM应用实施效果达到广州市轨道交通11号线工程项目经理部及建设单位 “规范化、标准化、精细化、信息化”的要求，实现项目整体提质增效。项目将通过BIM技术的应用，充分发挥BIM技术的可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图等优势，做到专业化的应用与协同管理相结合，实现以下目标：
(1)通过BIM模型的应用，减少图纸中错漏碰缺的发生，减少返工，加快施工进度，提高施工质量;
(2)通过BIM模型关联项目信息，实现工程信息的同步与共享，从资源管理、安全管理、质量控制、进度控制、验收整改、档案资料归集等具体工作落实施工阶段的应用;
(3)通过运用BIM信息化管理平台，提高项目各部门之间信息传递的有效性和准确性，并能进一步辅助施工管理，达到管理升级、降本增效、节约时间的目标。
2、BIM实施效益
3、BIM实施标准
针对广州市轨道交通十一号线BIM应用标准体系建设，在中国中铁11号线指挥部的牵头各个分部共同参与编辑，中国中铁广州轨道交通11号线BIM应用从编码规则、模型创建、施工应用、成果管理、竣工交付等五方面制定相关标准，最终形成中国中铁广州市轨道交通十一号线BIM应用标准规范体系。
广州市轨道交通十一号线BIM标准
四. 成果总结
1、深化设计
1.1、对车站现有设计蓝图进行模型创建，过程中发现设计图纸局部有错、漏、碰、缺等，并与设计方沟通后进行图纸纠正。
1.2、项目驻地位于AAAAA级景区(白云区山风景管理区)，为贯彻落实绿色环保的施工理念，我们在项目驻地施工前采用BIM技术，通过BIM模型可视化，对驻地的原地形地貌进行多次模拟，最终确定项目驻地保留80%的原有地貌进行驻地建设。
1.3安全质量教育培训基地在建设前期，项目接到股份公司施工任务，要求在一个月内完成安全质量教育培训基地建设，由于时间紧迫，项目决定采用BIM技术，进行安全质量教育培训基地方案的设计、模拟、施工指导等工作，在安全质量教育培训基地建设方案评审阶段，采用BIM技术，向股份公司领导汇报，并一次性通过安全质量教育培训基地的设计方案，为安全质量教育培训基地建设，争取了宝贵时间，在施工阶段，采用BIM可视化交底与现场工人进行交底对接，确保工程施工进度。
1.4项目根据车站实际需求，采用BIM技术针对性的进行车站交通疏解模拟，确定交通疏解方案。加强与设计院对接工作，通过BIM可视化与设计院进行对接，以施工方案影响设计出图。
通过BIM可视化，与交警支队沟通站点交通疏解方案，得到一致认可，使交通疏解方案一次性通过。
1.5、响应中国中铁股份公司为推行全线模板台车应用的号召，本项目承担广州市轨道交通11号线全线模板台车的设计研发工作，项目采用BIM技术对模板台车进行设计，受力分析，方案评审等系列工作。
1.6、模板台车方案设计数值模拟分析
2、 三维技术交底
2.1、采用二维结合三维图进行现场技术交底，使现场作业人员更形象直观的理解设计意图，提高读图效率。
针对班组长进行二、三维技术交底
2.2、采用动画视频，对项目施工技术重、难点及工艺工法，进行动画视频模拟，并对项目技术管理人员进行交底培训，使技术人员对本工程重、难及工艺工法更直观掌握，提高工作效率。
动画视频技术交底
2.3、项目采用BIM+VR技术进行地铁施工场景模拟，使得作业工人沉浸在虚拟安全事故场景下，体验不安全状态，从体感、触觉、听觉等方面，亲身体会安全事故的伤害，增强施工作业人员的安全意识。
VR虚拟现实
2.4、BIM+3D打印机技术，在广州地铁项目属于首次应用，项目根据施工图纸采用BIM技术对地铁车站进行创建并进行打印，通过三维模型，便于现场施工技术人员理解结构构造、施工工艺、安全注意事项等相关内容。
3D打印模型
采用三维模型对作业工人进行施工交底
2.5、工程量提取---主体结构柱
根据现场施工工序对相关结构进行分段施工，运用BIM技术分别对各段结构进行创建，最终达到出现场可视化交底，工程量计算的目的。
3、基于BIM技术实施应用---信息化管理
BIM信息化平台协同管理----项目概览
广州轨道交通11号线BIM应用平台，为11号线自主设计研发平台，根据施工需求，进行平台设计应用，采用信息化管理平台对施工现场进行劳务、安全、质量、进度、监测、视频监控、工艺工法、资料、征地拆迁等方面管理，实现项目全面管理，确保工程有序开展。
BIM信息化平台协同管理---安全管理
BIM信息化平台协同管理---进度管理
BIM信息化平台协同管理---劳务管理
BIM信息化平台协同管理---现场监控
监测点位分布 监测数据汇总分析 监测数据预警
BIM信息化平台协同管理---现场检测
BIM信息化平台协同管理---资料管理库
4、“BIM+无人机技术” 应用实施
4.1、无人机航拍技术
基于无人机航拍技术，在项目施工前期对项目进行施工调查，通过无人机航拍技术对车站附近的建(构)筑物进行数据的采集。
4.2、BIM+无人机技术
无人机技术在工程上目前主要用于倾斜摄影和无人机航拍等方面，目前在广州市轨道交通十一号线项目采用无人机进行三方面的应用：
①在工程前期采用无人机进行航拍，为推进项目项目征拆提供帮助。
②在工程施工阶段采用无人机倾斜摄影技术，对施工进度进行跟进，同时对施工现场土石方量进行计算等。
③采用无人机全景技术对项目进行宣传，提升项目整体形象。
五、总结
总结：BIM是引领工程建设行业信息技术走向更高层次的一种新技术，它的全面应用，将为工程建设行业的科技进步产生无可估量的影响，大大提高工程建设的集成化程度，有利于加强轨道交通基础研究和产业研发之间的有机衔接。同时，也为行业的发展带来巨大的效益，使设计乃至整个工程的质量和效率显著提高，成本降低。我们正处于这个技术变革的时期，BIM 带来的不仅是技术冲击，也是对行业传统的冲击，在这一背景下我们将以更加主动的态度积极展开BIM技术研究，让BIM技术应用真正落地化，能实实在在的为项目创造更大的利益。
