BIM技術在城市隧道工程中的應用

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1、.BIM技術在城市隧道工程中的應用摘要：bim技術在市政工程行業(yè)得到日益深入的應用與推廣。本文以楊高南路新建隧道工程為例，從設計前期到施工階段全過程結合bim技術實現三維協(xié)同設計、設計方案比對、可視化技術、管線碰撞檢查、工程算量、施工方案模擬、3d激光掃描應用并搭建了bim信息管理平臺進行施工過程的管理。關鍵詞：三維協(xié)同設計、工程算量、施工方案模擬、3d激光掃描、bim信息管理平臺項目概況楊高路（世紀大道～浦建路）項目位于浦東新區(qū)花木行政中心,線路呈西南-東北走向,沿線地塊規(guī)劃以商辦為主,兼有部分居住用地,將在未來5年內陸續(xù)開發(fā)建設,該區(qū)域具有集中開發(fā),定位高端

2、的特點,是陸家嘴金融城東擴的重要組成部分,本次改造既是利用商務走廊開發(fā),提升保障楊高路的干線功能的最佳時機,也是改善該區(qū)域交通功能混雜,通行效率較低的實際需要。該項目工程范圍北起世紀大道下立交（世紀大道環(huán)島桃林路）,南至浦建路（浦建路跨線橋）,工程范圍全長約1975m,道路等級為城市主干路。建設內容為道路、隧道結構、橋梁（張家浜橋）、雨污水排管、交通標志標線、信號燈、通風、監(jiān)控、供配電、建筑、綠化等相關道路附屬設施及前期綠化與管線搬遷工作等。一、設計前期bim應用1.?????三維協(xié)同設計..bim可以在滿足工程項目三維協(xié)同設計過程中產生的各類信息：如三維模型、

3、圖紙、合同、文檔等進行集中管理的基礎上,為工程項目團隊提供一個信息交流和協(xié)同工作的環(huán)境。對工程項目中的數據存儲、溝通交流、進度計劃、質量監(jiān)控、成本控制等進行統(tǒng)一的協(xié)作管理。2.?????協(xié)同設計的工作流程傳統(tǒng)隧道工程項目一般都是由道路專業(yè)通過方案等形式與各配合專業(yè)充分溝通,完成道路平面、縱斷面和橫斷面設計,并將設計模型及數據文件提交給橋隧、排水、通風、照明、管線綜合、景觀等相關專業(yè),各專業(yè)再進行后續(xù)設計。三維協(xié)同設計創(chuàng)新了傳統(tǒng)的二維設計模式,由道路工程設計負責人員牽頭,前期先在設計軟件中創(chuàng)建工程項目主體道路中心線,結構設計人員在已選取的道路中心線上,確定隧道結構

4、厚度、變形縫位置等等,并與通風、照明、排水等專業(yè)溝通確定設施設備的布設位置,同步在模型結構樹上發(fā)布設計參數,接下來由不同專業(yè)的設計人員完成后續(xù)的深化建模工作。下面是三維協(xié)同設計的工作流程：1）搭建項目設計團隊架構、系統(tǒng)中分配專業(yè)設計人員角色和權限；2）構建三維協(xié)同設計模型樹和wbs任務分解；3）創(chuàng)建三維的道路中心線，在道路中心線上定義工程項目的樁號位置；4）創(chuàng)建各設計專業(yè)（如結構、圍護、設備等）的構件模板；5）不同專業(yè)的項目成員針對一個數據模型文件開始協(xié)同設計工作；..6）基于三維模型即時優(yōu)化設計方案,及時檢查設計缺陷,直至設計任務完成。3.設計方案比選在項目方

5、案階段可以利用bim軟件的三維造型功能,對整個項目中的周邊場景,復雜關鍵節(jié)點的位置進行三維建模。以往設計師在與業(yè)主匯報方案的過程中,一般都是通過二維平面圖紙和ppt等方式向業(yè)主介紹方案,經常會遇到業(yè)主無法快速全面了解設計師的設計意圖的困難。如果使用bim技術手段,在方案匯報之前把復雜關鍵節(jié)點的方案創(chuàng)建成三維的展現形式,這樣匯報的過程就會簡單明了,也可以讓業(yè)主很容易的明白設計意圖。下面是楊高南路項目中有關世紀大道路口三個方案設計：1)保留日晷,調整標示標線，如下圖(2)2)搬遷日晷,改造為十字交叉,如下圖(3)3)搬遷日晷,改造為立體交叉,如下圖(4)另外,在方案

6、匯報過程中在結合優(yōu)化方式,實施難度,周邊路網影響程度,工程造價等各方因素,可以使整個方案達到通俗易懂,簡單明了的效果,更能增加與業(yè)主的溝通交流。4.三維漫游????..交互式可視化虛擬漫游是一門新興的效果展示技術,與傳統(tǒng)的2d展示不同,交互式漫游是第一人稱視角的三維環(huán)境下虛擬體驗。目前在建筑、房地產、能源和機械行業(yè)等的使用非常普遍。應用該技術不僅可以在投標階段向業(yè)主展示設計方案和理念,而且在項目的后期還可以做成虛擬現實的體驗環(huán)境。利用已完成的幾何模型導入到3dmax軟件里,對場景中所有模型進行材質添加和貼圖的深加工處理,以便于達到模型的美觀效果。而后再把模型導入

7、到專業(yè)的虛擬技術軟件中,為場景創(chuàng)建漫游腳本,最后實現通過鍵盤上的方向鍵進行虛擬漫游效果。二、深化設計的bim應用1.管線綜合和碰撞檢查在傳統(tǒng)的二維設計中設計師大多都是通過繪制剖面來完成管線綜合圖,這些剖面只解決了該位置的管線排布,而實際情況管線都是連通的,一個位置的排布情況不能代表所有的其它位置的排布也是合理的。通過利用bim技術創(chuàng)建現狀的市政管線模型,進行各專業(yè)之間及專業(yè)內部的碰撞檢查,能夠提前發(fā)現設計中可能存在的碰撞問題,減少施工階段因設計錯、漏、碰、缺、而造成的損失和返工工作,提高設計質量和施工效率。2.工程量復核利用bim模型的屬性信息,通過軟件功能系統(tǒng)

8、自動生成統(tǒng)計施工招標的工