西安地铁三号线四标大雁塔站BIM应用总结

西安地铁三号线安装装修四标大雁塔站BIM应用总结一、概况西安市地铁三号线一期工程线路西起鱼化寨，先后走行于富裕路、科技路、小寨路、西影路，在正大制药厂西侧转向北沿规划东二环南延伸线、东二环布设，到辛家庙后线路折向东沿北二环东延伸线走行，过浐河后线路沿东三环安抵立交西侧转向北，沿规划香北路、欧亚大道、港务西路至终点西安国际港务区，形成了主城区东北至西南方向的主要客流走廊。一期工程线路全长37.8km。全线共设车站26座，6座换乘站。其中大雁塔站位于雁塔北路、西影路和小寨东路交汇丁字路口，为三号线与四号线的换乘站。三号线沿小寨西路和西影路东西向敷设，四号线沿雁塔北路敷设。三号线大雁塔站为地下二层16米米双柱岛式站台车站。共设置4个出入口，两组风亭。车站总长213.057m，，标准段宽度为24.8m，，总建筑面积17310.18m²，其中主体建筑面积10865.8m²，设备区面积6444.38m²。车站内涉及的专业有设备安装工程（含通风空调与采暖、给排水及消防、气体灭火、低压配电与照明、火灾自动报警系统FAS、环境与设备监控系统BAS、门禁系统等）、高压供电系统、通信信号、AFC售票系统、屏蔽门、多联机、自动扶梯、直梯、广告灯箱、车站公共区和设备区建筑装修工程。二、项目重难点1.本工程所包含项目多、专业全面、接口众多。安装工程主要工程项目：冷水机组安装、风机安装、空调机组安装、冷却塔、水泵、稳压装置、消火栓箱、水泵结合器、控制柜、控制箱、配电箱、报警控制器、模块箱等设备安装；风管风阀风口、消声器安装；水管道及阀门安装、电缆电线敷设、灯具开关插座、传感器、变送器、探测器安装。并完成各系统设备单机调试、单系统调试及联合调试。装修工程主要项目：基础、圈梁、构造柱施工，砌墙、防静电地板、扶手栏杆、柱面、铝合金吊顶、门窗、公共区轨行区喷黑、涂料、卫生间洁具配件、风亭、广告灯箱、防火封堵等施工项目。本标段工程涉及到的接口专业有牵引供电、接触网、通信、信号、自动售检票、轨道、电扶梯、综合信息管理等专业。因此各设备接口及与其他承包商接口问题将作为本工程的重点。施工时根据工期网络、工序计划编制详细的接口实施方案，及时检查接口方案的实施情况。管线繁多，综合排布难度大地铁走廊、机房空间狭小，安装工程的各种管线及其支护系统纵横交错纷繁复杂，综合排布及其困难，实际施工过程中常常出现管线布设不规范、相互碰撞、甚至无法安放的情况，直接导致质量返工、材料浪费、观感杂乱。由于传统的管线综合存在先天的局限性，不能完全保证其管线布局的合理性。采用目前较新的BIM技术，可以大幅度提高管线综合的效率。将施工的建筑和机电设备管线进行三维建模，并采用BIM技术中具有可视化模型及碰撞检测功能，对现有信息模型进行碰撞检查，可直观地发现管线综合中的问题，及时调整，从而减少了施工中不必要的返工，提高了工程安装的一次成功率，从而达到工程对标高及施工质量的高要求。三、BIM技术的学习及应用地铁三号线项目部十分注重BIM技术在地铁安装工程中的应用，项目部成立之初即建立了项目总工程师为组长的BIM小组，并积极参与分公司组织的BIM培训课程。项目每周定期开展BIM培训，并安排结合施工现场实际的BIM练习作业。部分局部排布困难处，现场演示，对施工队伍进行交底。BIM小组组织结构图利用BIM技术对施工队伍进行综合排布交底四、实施过程（一）BIM实施思路和流程1、BIM小组的成立。为了推进BIM技术的运用，并立志于研究如何利用BIM模型的信息化来完善、提高机电深化设计及现场施工的质量，项目部成立了有多年深化设计经验的工程师和精通BIM软件操作的BIM团队。2、BIM软件的选择。BIM应用软件中，Revit和Navisworks软件市场占有率较高，故服务及功能相对较为完善，有更强的经济效益，拟采用Revit和Navisworks软件。3、设备的配置。BIM软件对所使用的硬件设备要求较高，根据相应的要求配置专用的电脑等设备。4、建立族库。根据常用的设备材料，建立材料设备的三维族库，并根据不同项目的需要，不断充实和完善族库。5、结合工程进行建筑结构和设备建模。运用BIM软件，根据二维建筑结构和机电施工图纸，建立三维的建筑、装修和管线模型。6、现场结构复测。组织人员根据结构图纸进行现场实际复测，根据复测结果修改建筑结构模型。7、三维碰撞检查。通过BIM软件中的碰撞检测功能进行模型的碰撞检测，并出具碰撞检测报告，根据报告逐一检查及排除碰撞点位。8、指导施工。根据调整后的模型，在施工前进行技术交底。9、绘制竣工图纸。根据最终的施工现场，局部调整BIM模型，完成竣工BIM模型。BIM整个开展流程如下图所示:BIM实施流程图（二）、构建结构建筑模型共享坐标轴网及标高体系建立大雁塔站专业繁多，涉及二次结构、车站装修、暖通、给排水及消防、低压配电与照明、BAS、FAS、门禁等，针对多专业协同较为困难，我们建立了能够为多专业共享的坐标轴网及标高体系，以便于各专业的模型能够完美融合在一个BIM模型里面，为多专业协调整合打下基础。大雁塔站轴网大雁塔站标高站台层建筑模型建立大雁塔站台层建筑模型站厅层建筑模型建立大雁塔站站厅层建筑模型大雁塔站整体建筑模型场地布置模型建立场地布置图（三）、构建车站装修模型地铁车站装修工艺繁多，造型复杂，风格各异，质量要求高，针对这些困难，我们在二次结构完成后对施工现场进行了实测实量并记录数据，利用这些数据分析结构尺寸的偏差，并据此建立车站地面、墙面、柱面和天花模型，导出装修排版图和细部节点图指导现场施工。站台层装修模型建立1）站台层装修排版站台层装修排版图2）站台层装修模型站台层装修模型图站台层装修细部模型图站台层装修效果站台层装修效果图站厅层装修模型立1）站厅层装修地面排版站厅层公共区装修地面排版图站厅层公共区天花排版站厅层公共区天花排版图站厅层装修模型站厅层装修模型图站厅层装修细部模型图站台层装修全景（四）构建机电安装模型地铁车站机电安装涉及给排水、低压配电、通风空调、弱电等多个专业，再加之空间狭小，因此管线错综复杂，施工过程中容易碰撞导致返工、窝工以及材料浪费，抑或管线距离过小导致后期检修不便，针对这些问题，我们利用REVIT建模软件建立综合管线模型，并利用REVIT的协同整合软件Navisworks对综合管线模型进行碰撞检查，形成检查报告，并对产生碰撞的地方进行调整直至满足设计及规范要求。流程如下图：管综流程图1、管线综合由项目部组成深化设计小组，会同项目总工程师、生产经理共同制定深化设计、施工工作计划，确保设计、施工的连续性。2、管线工程综合设计原则1)大管优先，因小管道造价低易安装，且大截面、大直径的管道，如空调通风管道、排水管道、排烟管道等占据的空间较大，在平面图中先作布置。2)临时管线避让长久管线。3）有压让无压是指有压管道和无压管道。无压管道，如生活污水、粪便污水排水管、雨排水管、冷凝水排水管都是靠重力排水，因此，水平管段必须保持一定的坡度，是顺利排水的必要和充分条件，所以在与有压管道交叉时，有压管道应避让。4）金属管避让非金属管。因为金属管较容易弯曲、切割和连接。5）电气避热避水在热水管道上方及水管的垂直下方不宜布置电气线路。6）消防水管避让冷冻水管（同管径）。因为冷冻水管有保温，则有利于工艺和造价。7）低压管避让高压管。因为高压管造价高。8）强弱电分设由于弱电线路如电信、有线电视、计算机网络和其它建筑智能线路易受强电线路电磁场的干扰，因此强电线路与弱电线路不应敷设在同一个电缆槽内，而且留一定距离。9）附件少的管道避让附件多的管道，这样有利于施工和检修，更换管件。各种管线在同一处布置时，还应尽可能做到呈直线、互相平行、不交错，还要考虑预留出施工安装、维修更换的操作距离、设置支、柱、吊架的空间等。3、综合管线的排布方法1)定位风管(大管)。因为各类暖通空调的风管尺寸比较大，需要较大的施工空间，所以先要应定位各类风管的位置。风管上方有探测器的，安装在探测器之下，并保持距离探测的距离不小于0.5米；风管上方没有探测器的，尽量贴板底安装，以保证其他专业管线的敷设空间。2）定位桥架。车站电气部分涉及低压配电与照明、BAS、FAS和通信等专业，这几个专业都有桥架，因此需要合理规划各自走向，保证强弱电桥架之间距离不小于0.3米。3)定位排水管(无压管)。排水管为无压管，不能上下翻转，应保持直线，满足坡度。一般应将其起点(最高点)尽量贴梁底使其尽可能提高。沿坡度方向计算其沿程关键点的标高直至接入立管处。4)确定了无压管和大管的位置后，余下的就是各类有压水管，此类管道一般可以翻转弯曲，路由布置较灵活。此外，在各类管道沿墙排列时应注意以下方面：保温管靠里非保温管靠外；金属管道靠里非金属管道靠外；大管靠里小管靠外；支管少、检修少的管道靠里，支管多、检修多的管道靠外。管道并排排列时应注意管道之间的间距。一方面要保证同一高度上尽可能排列更多的管道，以节省层高；另一方面要保证管道之间留有不小于0.3米的检修空间。管道距墙，柱以及管道之间的净间距不应小于100mm。4、综合管线实施结果1）综合管线初步模型综合管线模型图综合管线碰撞检查及优化调整首先将各专业管线融合在一个综合管线模型，然后进行综合管线碰撞检查，对于产生碰撞的地方按照综合管线排布规则做相应调整，完全调整之后即可优化管线密集处的综合支吊架，以实现综合支吊架利用率的最大化，并且尽可能地减少返工。①风管与桥架碰撞检查②水管与桥架碰撞检查③风管与水管碰撞检查④综合支吊架优化根据调整的综合和管线模型生成综合支吊架平面及剖面布置图大雁塔站站厅层东设备区综合支吊架平面布置图大雁塔站站厅层东设备区综合支吊架剖面图预留洞口的统计地铁的安装装修施工空间狭小，管线密集，管线穿墙穿板非常普遍，门窗洞口和管线穿墙洞口预留一直是施工过程中令人头疼的事，要么漏留，要么留错，抑或多留，这都会对施工过程中的管线敷设和洞口封堵带来隐患。为了克服这一难点，我们根据建筑模型和综合管线模型生成比较比较精准的预留洞口，并对每个洞口进行标记，并形成预留洞口统计表（如下图所示），以确保在前期砌筑的过程中留洞准确。4)现场交底对于管线排布密集的区域，我们提前对班组进行三维可视化交底，详细讲解各专业管线走向、标高和位置，以确保工程质量和进度。BIM在成本方面的应用大雁塔站安装装修模型建立完成后，我们根据地铁项目的特点，对模型进行基础数据维护，主要包括主要材料及机械成本，施工区域，主要材料使用部位等，以方便对施工过程的管理和把控。综合支吊架成本设置蝶阀成本设置三通成本设置电缆桥架成本设置主要工程量明细表主要材料明细表（包含材料价格）BIM在进度管理上的应用项目开工伊始，项目部根据土建移交节点通车时间，在考虑各方影响的前提下排出各施工节点的进度计划，接着我们利用navisworks软件进行动态模拟，通过模拟优化施工工序，进而形成最终的施工倒排计划，并利用navisworks软件对施工进度进行动态管理。施工进度动态模拟图BIM在大型设备运输上的应用地铁下面空间狭小，但设备众多，像风机、空调机组、配电柜等，这些设备都是在二次结构快要完成的时候才进场，这样