苏州市地铁7号线相城大道北站BIM设计、施工一体化应用

苏州市轨道交通Ⅶ-TS-01标中铁广州工程局集团有限公司相城大道北站BIM设计、施工一体化应用01项目概况02BIM应用基础及创新应用03智慧管理一体化04应用效益分析目录CONTENTS201项目概况301项目基本概况相城大道北站BIM设计、施工一体化应用1.1工程概况4工程概况：苏州轨道交通7号线，线路起于相城区的莫阳站，途经相城区、苏州工业园区、吴中区，贯穿高铁苏州北站、高铁新城、相城区核心区、苏州工业园区湖西核心区、吴中区中心、越溪、吴中太湖新城，止于吴中区的木里站。建设单位：中铁广州工程局集团有限公司建设周期：计划开工日期：2020年7月15日，计划竣工日期：2024年7月1日，总工期：1448天。

BIM应用成果展示车站01项目基本概况相城大道北站BIM设计、施工一体化应用1.1工程概况5车站名称：相城大道北站车站规模：相城大道北站为岛式站台车站，本站有效站台中心里程为YCK1+865.622,设计起点里程为YCK1+789.822设计终点里程为YCK2+001.422。有效站合宽度11m,车站主体结构外包长度211.6m。标准段结构宽度力19.7m，端头井处结构宽度为24.4m，有效站台中心里程处底板埋深约为18.2m。主体结构为地下二层单柱双跨矩形框架结构，车站采用明挖顺作法施工，车对顶版覆土厚度约为3.5m，车站小里程端为盾构接收，大里程端为盾构二次始发。图1.1-1相城大道北站位平面图图1.1-2相城大道北站车站走向示意01项目基本概况相城大道北站BIM设计、施工一体化应用1.1工程概况6周边现状：相城大道北站是苏州市轨道交通7号线工程的第2座车站，相城大道北站位于西公田路与相城大道交叉口，沿西公田路南侧东西向布置。车站前方衔接莫阳站，后方到达高铁苏州北站。车站周边建构筑物较为空旷，车站主体上方涉及两座公交站牌需临时拆除。相城大道西公田路本项目位置相城大道北视角相城大道南视角两座需要拆除公交站01项目基本概况相城大道北站BIM设计、施工一体化应用1.1工程概况7工程地质条件情况：本标段所在场地属于长江三角洲冲～湖积平原地貌，水系发育，场地总体较为平坦。场地范围内主要为硬质沥青混凝土道路及绿化带等。相城大道站车站基坑范围内土层自上而下为：①-1杂填土层、②1层灰黄色～灰色粉质粘土、②y层灰色淤泥质粉质粘土、③-1粘土层、③-2粉质粘土层、③-3粘质粉土层、④-2砂质粉土夹粉砂层、⑤-1粉质粘土层、⑥-1粘土层、⑥-2粉质粘土层、⑥t层砂质粉土夹粉质粘土、⑦-2砂质粉土夹粉砂层；主体结构基坑坑底位于④-2砂质粉土夹粉砂层。01项目基本概况1.2工程难点8相城大道北站BIM设计、施工一体化应用难点1：确保地连墙施工质量及钢筋笼吊装安全是施工重点成槽设备选择泥浆指标保证措施防径缩保证措施钢筋笼吊装保证措施应对措施地连墙施工模拟01项目基本概况1.2工程难点9相城大道北站BIM设计、施工一体化应用难点解决步骤1：导墙施工模拟在地下连续墙成槽前，先进行导墙施工。导墙的质量直接影响地下连续墙的施工质量，导墙是对成槽设备进行导向，并具有存储泥浆稳定液位，围护上部土体稳定等作用，是防止土体坍落的重要措施。图1.2-1导墙施工bim模型01项目基本概况1.2工程难点10相城大道北站BIM设计、施工一体化应用难点1：成槽施工模拟标准槽段采取三序成槽，先挖两边，再挖中间。开挖过程中实测垂直度，并及时纠偏。开挖至中风化岩层后，使用旋挖钻中间取孔至设计标高，再改为成槽机抓孔成槽。图1.2-2直线成槽图1.2-3转角成槽01项目基本概况1.2工程难点11相城大道北站BIM设计、施工一体化应用难点解决步骤2：

确保地连墙施工质量及钢筋笼吊装安全是施工重点钢筋笼制作模拟为保证钢筋笼在起吊过程中具有足够的刚度，要求钢筋笼进行整体拼装，采用增设纵、横向钢筋桁架及主筋平面上的斜拉条等措施，所有钢筋连接处均焊接牢固，保证钢筋笼的起吊刚度。图1.2-5钢筋笼制作工序流程图图1.2-4

钢筋笼制作bim模型01项目基本概况1.2工程难点12相城大道北站BIM设计、施工一体化应用难点解决步骤3：钢筋笼制作模拟为保证钢筋笼在起吊过程中具有足够的刚度，要求钢筋笼进行整体拼装，采用增设纵、横向钢筋桁架及主筋平面上的斜拉条等措施，所有钢筋连接处均焊接牢固，保证钢筋笼的起吊刚度。图1.2-7钢筋笼翻身起吊示意图图1.2-6

钢筋笼吊放示意图图1.2-8吊环详图01项目基本概况1.2工程难点13相城大道北站BIM设计、施工一体化应用难点解决步骤4：水下混凝土浇筑为了保证混凝土在导管内的流动性，防止出现混凝土夹泥的出现，槽段混凝土面应均匀上升且连续浇注，浇注上升速度不低于2m/h，二根导管间混凝土面高差不大于50cm。图1.2-9

水下混凝土浇筑模拟1图1.2-10

水下混凝土浇筑模拟201项目基本概况1.2工程难点14相城大道北站BIM设计、施工一体化应用难点1：盾构始发/到达施工是工程重点始发端采加固在进出洞端头布置观测井防径缩保证措施应对措施盾构工程施工模拟01项目基本概况1.2工程难点15相城大道北站BIM设计、施工一体化应用难点1：风险源控制图1.2-9莫阳站～相城大道北站区间

风险源控制：隧道于里程右CK0+864.007~右DK1+016.378下穿元和塘及其两侧驳岸基础，隧道下穿段驳岸均为重力式驳岸。元和塘规划河床底标高-2.38m，隧道顶与规划河床底最小竖向净距为7.24m；元和塘西侧驳岸基础底标高-0.38，隧道顶与驳岸基础底最小竖向净距为9.05m；元和塘东侧驳岸基础底标高-1.25，隧道顶与驳岸基础底最小竖向净11.14m。；图1.2-10下穿河道示意图01项目基本概况1.2工程难点16相城大道北站BIM设计、施工一体化应用难点1：风险源控制

风险源控制：主要风险源有下穿苏虞线航道（元和塘）、热力管线桥、京沪高铁丹昆特大桥、国际研发社区启动区、区间明挖段基等。图1.2-10下穿建筑图加固示意图01项目基本概况1.3公司简介17相城大道北站BIM设计、施工一体化应用公司简介：中铁广州工程局集团有限公司是世界双500强中国中铁旗下的全资子公司，注册资本金为23亿元。由12个全资子公司、2个参股公司组成，集工程科研、设计、施工、投资和海外工程开发于一体的综合大型施工企业。公司荣誉：中铁广州局集团被中国建设银行授予“AAA”信用等级,集团曾荣获国优金奖13项，中国建筑工程鲁班奖18项，詹天佑大奖7项，中国企业新纪录22项，国家技术进步奖26项，省部级大奖268项。01项目基本概况1.4组织架构18相城大道北站BIM设计、施工一体化应用分组团队角色职务工作职责管理组组长项目经理总协调BIM办公室负责人项目总工1、负责BIM应用的管理、协调、统筹、审批、资源调配；2、监督、检查项目执行进展。BIM顾问组BIM中心综合应用人员BIM顾问BIM二级建模师、BIM应用工程师教师：负责BIM技术实施方案制定、应用指导及BIM技术支撑等；BIM二级建模师：负责BIM技术实施方案制定、应用指导及BIM技术支撑等；技术支持组项目技术人员工程部长1、负责配合BIM顾问和建模组，提供施工技术支持和专业方案优化建议；2、负责对BIM模型质量进行审核，管理相关BIM技术应用相关资料；建模组专业BIM工程师BIM工程师BIM一级建模师：1、负责创建土建专业BIM模型、力学结构分析工作；2、负责模型优化、现场指导等各相关工作协调、配合。

应用组

成本预算员预算员造价工程师：1、负责根据进度计划提供理论计划量；

2、负责根据实际工程进展与计划进度对比，实现进度对比。物资管理员物机管理员助理工程师：1、根据模型提取工程量测算材料计划用量；

2、根据施工进度配置材料领用计划。安全管理员安全员助理工程师：根据安全风险监控点做好隐患排查安全生产的日常监督与管理。施工管理员施工员助理工程师：根据进度要求，负责施工前的各项准备，做好BIM技术应用落实及现场技术交底。01项目基本概况19相城大道北站BIM设计、施工一体化应用1.4组织架构01项目基本概况1.5软硬件配置20相城大道北站BIM设计、施工一体化应用苏州轨道交通信息化管理平台物理信息录入平台信息转换模型信息融合多精度、大范围、多数据源轻量化、关联性、多端口标准化、参数化、数据转换01项目基本概况1.5BIM应用方案21相城大道北站BIM设计、施工一体化应用施工准备阶段施工实施阶段运维准备阶段施工三维场地布置协助施工进度计划计划实际时间数据平台进度演示任务关联BIM模型对内成本管理施工方案模拟土建BIM，钢筋BIM应用对外造价管理分包结算漫游，动画制作，材料管理质量，安全协同管理相城大道北站BIM技术应用需求分析及实施路线需求目标1.三维反映施工场地布置，便于讨论和修改，验收合理性，优化布置项目计划和模型有机结合，直观反映进展情况施工难度大,模拟相关施工方案，辅助工程管理提供准确进度工程量，进度款申请配合，提供工程量变更依据，签证索赔支撑。对比计划与实际用量，找到管理问题与原因提前发现设计问题和碰撞点，及时解决，加快施工进度。02BIM应用基础及创新应用2202BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用2.1基础建模应用23基础模型对接：通过Revit2017软件在项目前期建模分析各分部分项工程的工程量，准确的显示其中的某个构件的工程属性，通过三维模型显示出关键节点设计和对应的施工成果，及早改良施工工艺和优化图纸设计。图2.1-1围护结构模型图2.1-2主体结构模型02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用24图2.1-1相城大道北站总平面图2号出入口3b号出入口1号出入口图2.1-1主体结构模型2.1基础建模应用图2.1-23dmax模型

02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用25混凝土支撑地下连续墙（分幅浇筑）围护结构构件：钢支撑型钢水泥土搅拌墙（SMW工法桩）2.1基础建模应用02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用26图2.1-1主体结构模型混凝土冠梁基坑底面的混凝土垫层地下连续墙（分幅浇筑）钢支撑图2.1-1围护结构平面图2.1基础建模应用27节点建立：通过Revit2017软件创建车站结构节点模型，把包含钢筋图集解析、钢筋排布规则解读、钢筋模型创建，构件属性分阶段设置。地连墙预埋件节点梁柱节点梁柱节点（钢筋布置）2.1基础建模应用02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用282.2基础建模应用-节点02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用29柱钢筋三维与柱平法标注梁钢筋三维模型与平法标注侧墙与底板节点侧墙与中板节点柱与底板节点2.2基础建模应用-节点02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用30结构受力验算：利用Revit建模，碰撞检查修改后，导入RobotStructuralAnalysis有限元软件，进行车站梁柱结构、等主体结构与钢筋设计受力计算，确保工程主体运营期安全。2.1基础建模应用-结构受力验算02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用31族库建立：本项目前期可参照为实现项目BIM标准化运用，完善并丰富本地项目级资源库，常用的土建、交安、机电族。2.2临建场地布置02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用2.2临建场地布置32施工场地布置：根据工程实际情况，结合总体施工组织安排，本标段施工场地在业主指定区域内布置。车站附属结构施工均在道路以外，施工时原有道路恢复交通。各阶段施工场地布置主要设施：部位施工阶段主要施工内容场地布置相城大道北站

1、施工准备阶段、临时道路施工施工场地建设、机械设备进场、临时道路施工施工场地布置、便道2、结构施工阶段围护结构、钻孔灌注桩、格构柱、降水井、地基加固、开挖与支撑、主体结构钢筋混凝土、防水层钢筋笼及钢筋加工场地、泥浆系统、支撑拼接与堆放、木工棚、临时集土场、材料库等3、车站附属结构施工阶段SMW工法围护结构、灌注桩、高压旋喷桩围护结构、基底加固、开挖与支撑、内部结构钢筋混凝土、顶板防水等钢筋笼及钢筋加工场地、泥浆系统、钢支撑堆放及拼装、钢筋加工、木工棚、临时堆土场等02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用33BIM对临建布置的应用：在navisworks中进行管理，根据施工的进度，将施工现场的部位进行更新和管理，使施工现场平面布置按施工进度进行更新。图2.3-101围护阶段图2.3-202主体阶段相城大道北站临建航拍3D实景模型优化场地功能2.2临建场地布置02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用34BIM对临建布置的应用：1.利用BIM的三维可视化，规划现场施工布置，主要包括临建的布置，大型机械的安迁，堆场的定位，施工堆场的定位，施工道路的规划等。图2.3-303盾构阶段图2.3-404附属维护结构阶段02主体阶段临建场地材料汇总01维护阶段临建场地材料汇总03盾构阶段临建场地材料汇总04附属维护结构临建场地材料汇总2.2临建场地布置02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用35地铁管线迁移迁改设计原则及应用：

BIM技术建立的春申湖站管线迁改分期模型为了尽量减少因地下空间主体施工，对周边道路、用户和地块的影响，与地下空间施工及其永久性构筑物位置矛盾和冲突的管线，其迁改方案原则为：淤对管径、埋深要求严格，且施工过程不允许较长时间截断的管线，在周边管线位置许可的前提下，在满足规范、规划的同时，应尽可能利用本次迁建一次性将管线永久迁改到位，在周边管线位置及场地无法实施永久性迁建的管线，进行临时迁改，待站场主体实施完毕后，对管线按原样恢复。现场踏勘资料与总体，工点设计单位资料对接与总体，工点设计单位资料对接三维管线检查三维管线检查三维管线检查调整优化设计反馈总体单位协调调整有确定管线迁改分期及进行分期迁改设计形成管线迁改设计文件制作迁改视频施工步骤图专项查询无通过设计成果2.3管线迁改02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用36序号类别尺寸材质埋深（m）走向备注2路灯电力线-铜芯线1.1m东西走向临时迁改410KV架空线-铜芯线-南北走向永久迁改5电力管线2@φ10一条电力电缆铜芯线1.4m东西走向永久迁改6给水管DN300铸铁1.4m东西走向永久迁改13雨水φ400塑料1.2m东西走向永久迁改16污水管DN400砼管3.3m东西走向永久改迁22燃气管φ200塑料1～1.5m东西走向永久迁改23国防光缆--1～1.2m南北走向永久迁改25弱电（联通、电信、移动、有线）-光纤1～1.2m南北走向永久迁改26交通信号-光纤、电线塑料管1m东西走向永久迁改30路灯电线1条钢50@1孔铜芯0.8～1.1m东西走向临时迁改2.3管线迁改02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用37管线迁改模拟：在现状管线BIM模型的基础上，结合管线迁改方案，分阶段、分步骤进行管线迁改模拟，动态展示迁改顺序。图2.4-1主体与管线的碰撞分析图2.4-2管线现状图2.4-2迁改后管线2.3管线迁改02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用38交通疏导：通过BIM技术，实现交通导改过程中的过程可视化展示、交通影响预判、可交互式操作。一期交通导改二期交通导改三期交通导改恢复原状2.4交通疏导02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用39与设计院在平台上进行BIM模型的交接，移交设计成果查看流程表单，浏览轻量化模型展开施工阶段的模型深化工作2.5图纸管理图纸管理：通过苏州轨道交通平台，实现了BIM协同设计与工程项目管理的一体化，覆盖了从各设计阶段到施工阶段的图纸和模型管理，实现设计内容的管理、查阅、发布、审核。同时支持设计互提资、设计校审、版本控制、消息推送等功能，实现全专业协同设计。02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用40无人机航拍项目采用大疆无人机定期巡航，并搭建实景模型。开挖前面积计算基于实景模型测量南侧基坑开挖面积，计算外运土方体积，用作土方外运规划计算数据。开挖后体积计算南侧工作井开挖完成后，通过倾斜摄影搭建三维模型，借助模型直接提取开挖实际工程量，工程量作为土方计量依据。每月初期根据无人机巡航照片制作720°全景，上传云平台，作为本月项目进度参照。720°全景2.6无人机航测无人机航测：通过无人机对工作井基坑开挖面积以及开挖土方工程量进行统计分析。四新工艺交底施工工序交底二维码交底模型关联交底多内容三维交底辅助设计交底多方式技术交底现场交底会02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用412.7三维技术交底三维技术交底：基于BIM模型技术交底有效提高了工作效率交底内容的直观性和精确度，极大提高了工作效率，施工班组也能很快。02BIM应用基础及创新应用相城大道北站BIM设计、施工一体化应用42整合BIM+GIS实景（.fbx）确定初步施工方案（.doc）VR查看,调整方案（.doc）施工模拟动态模型（.exe）2.8施工实景模拟施工实景模拟：应用BIM技术交底将施工工艺工法，直观展现在接收交底人面前，交底深入透彻，易被受众接受，对提升施工质量有明显作用，尤其是复杂节点施工利用可视化交底，有效提升各专业协调沟通效率。03智慧管理一体化4303智慧管理一体化相城大道北站BIM设计、施工一体化应用44项目总览（项目全员）

利用图表的形式展示项目数据统计分析结果，对项目偏差提供自动预警、报警功能，直击项目KPI，宏观把控项目全局状态，为项目管控和领导决策会商提供依据。计调管理（工经部部员）

针对管理人员到位情况、设备到位情况、临建情况、交通疏解、设计补勘、图纸出图、设计优化、技术准备情况等方面对项目进展情况进行统筹管理，通过系统数据自动计算与层级间自动汇总，能够快速响应上级单位各种筛选条件下的统计需求，达到对项目进展情况更实时和精准的把控。劳务管理（综合办公室）

建立统一劳务队伍信息库，将来在公司所有劳务人员历史信息、教育情况皆可查询，为施工单位对劳务队伍选择、信用考核等工作提供综合依据。工点应用（工程部BIM专员、站点技术员）

基于轻量化BIM模型的项目管理综合应用模块，实现全新的轻量化交底方式，提高安全、技术交底质量。现场监控（安质部部员）

集成盾构、监控量测、喷淋系统及视频监控，形成项目现场综合监控平台，实现项目远程监管，提高项目监管水平，保证项目质量。工艺辅助（工程部BIM专员、站点技术员）

基于轻量化模型的工艺工法库，通过字母，变换形成轻量化动态交底文件，以全新的轻量化交底方式，提高安全、技术交底质量。安质管理（站点安全员）

对统一规范隐患排查、风险源管控管理模式，方便项目安质部领导对全线安全工作进行管控，提高项目的安全管理水平起到作用。进度管理（工程部调度）

可以达到三维可视形象进度展示，对进度偏差自动预警、报警，量化进度偏差量，统计材料节超情况，为领导层提供进度管控关键指标的作用。3.1信息化平台整合03智慧管理一体化相城大道北站BIM设计、施工一体化应用45模型轻量化：

基于工点BIM模型，可实现三维的多角度、剖切查看，并具有坐标、距离、角度、面积、体积等测量功能，帮助工程人员从三维的角度理解设计图纸的设计意图，减少对二维图纸曲解的可能性，同时可帮助现场测量人员精确的实现放样测量、检验测量所需要的坐标、角度、距离等关键参数的提取。图3.2-2构件编码管理

图3.2-1土建模型管理

3.2模型轻量化03智慧管理一体化相城大道北站BIM设计、施工一体化应用46BIM实现监管信息三维可视化：实现监管信息三维可视化的同时可实时高效的统计危险源信息，实现对施工现场安全标识、危险物品、大型机械,3类施工危险源的信息化管理过程。风险监控安全管理应急管理数据对比风险监控

安全管理应急管理安全培训3.3安全信息化管理03智慧管理一体化相城大道北站BIM设计、施工一体化应用47进度管理：在工程实施过程中，通过进度管理模块实现工区、分部、经理部对各工点的施工计划进行统筹管理。分级别、分权限、分时段查询计划执行状态，按照进度统计产值，比较进度和计划的偏差，辅助管理者科学的优化和调整施工计划。图3.4-1土建进度录入

图3.4-1土建进度预警

3.4进度管理03智慧管理一体化相城大道北站BIM设计、施工一体化应用48风险管理：依据风险管理计划，应对计划，项目进展变化，风险动态识别，项目评审的各项要求，利用好监控平台；有效避免风险事件的发生；积极消除消极后果；分吸取经验与教训。风险控制面板应急控制面板巡查全景工程GPS工程GPS

巡视全景视频监控巡视全景3.5风险管理03智慧管理一体化相城大道北站BIM设计、施工一体化应用49劳务管理：劳务管理包括对劳务队伍及劳务人员信息的基本信息管理，建立劳务队伍及人员入场前培训、体检、特种作业人员信息等全过程履历。使施工单位及项目经理部有效掌握现场劳务班组及人员的具体情况。实名制人脸验证工程项目综合管理系统考核管理3.6劳务管理04应用效益分析5004应用效益分析相城大道北站BIM设计、施工一体化应用51主体围护结构钢筋优化与绑扎钢筋、混凝土工程量提取场地布置与优化三维模型技术交底安全质量管理施工过程模拟设计图纸变更4.1效果展示04应用效益分析相城大道北站BIM设计、施工一体化应用52多源模型综合应用：通过运用多源模型综合应用结合分期场地布置、主体附属模型、CAD施工红线，实现场地布置分期合理规划。结合二维码应用对施工现场的材料堆放及进出场方面，做到了良好的物资管理流程、对施工器械布局及车辆路径的合理规划对重大施工方案提供了准确的场地划分布置。图4.2-1无人机航拍实景模型

图4.2-2主体模型图4.2-3场布模型图4.2-3施工红线-多源模型4.2创新创效新体现-多源模型综合应用53VR安全体验：通过BIM+VR的模式，将场地及桥梁模型虚拟化发布，浏览者通过佩戴HTCVive的VR设备可进行场景漫游，模型信息查看，安全隐患模拟，现场监控摄像头预览等，在辅助施工场地空间利用率分析、材料堆放优化一减少二次搬运、机械设备进出场模拟、标准化工地建设等方面具有明显优势。4.3创新创效新体现-VR安全体验04应用效益分析相城大道北站BIM设计、施工一体化应用54bim人才培养：公司为进一步完善BIM专业人才培养机制，加大BIM技术人才培养力度，合理挖掘，为公