【BIM案例】西安地铁4号线应用BIM技术 解决诸多施工难点

2012年6月，西安地铁4号线试验段（五路口站至大唐芙蓉园站）开工建设。2018年2月5日，西安地铁4号线全线洞通；同年12月26日，西安地铁4号线开通运营。在整个项目生命周期中，BIM发挥了至关重要的作用。

西安地铁4号线BIM技术应用及漫游动画

众所周知，地铁施工建设（车站结构施工和地铁区间隧道结构）任务繁重，工程质量要求严格，这就造成了地铁施工难度系数的指数型攀升。为什么难呢？小筑这里简单科普下：

首先是环境因素：

地铁工程地质条件复杂，且要求保证不对既有建筑物造成影响，施工工期须考虑城市规划和城市建设的需要。

由于地铁长距离穿行于城市的繁华地带和人员密集区域，导致施工机械使用受限，这无疑增大了工程施工难度，同时对施工技术、施工人员以及管理方法提出了更高的要求。

其次是技术因素：

不同专业设计存在冲突，对工艺掌握不牢靠或施工方法选用不当，施工场地布置及施工进度计划编制不合理等。

施工机械种类繁多。地铁施工过程中使用了盾构机、挖掘机、运土机等大型施工机械，需要统计施工机械的数量、施工强度是否满足施工要求，以及在地下窄小的环境中组装、吊运盾构机等过程中如何选择最佳的吊运方案。

施工现场风险性大。基坑的支护措施工程量大，结构复杂，周边建筑物近，基坑对土地的扰动大，对周边的建筑物的影响大，这些因素无疑加大了施工现场危险性。

最后是人为因素：

二维CAD设计形象性差，无法为各专业提供协同设计平台。纯文本的施工进度计划直观性差，无法实时跟踪，只能抽象表达进度过程，编制及优化进度计划时计算复杂，难以发现计划不合理处，也不能直观地对实际进度进行跟踪和分析。

施工人员素质参差不齐，难以正确理解复杂的设计图纸， 选取合理的方法衔接各专业人员有序进行施工难度大。在施工工期内避免因设计图纸的错误造成不必要的返工并保证减少施工中物料的浪费成为了最大的技术难题。

相信大家在看了上述几项影响因素之后，更加清晰的了解地铁施工有多难。幸运的是， BIM技术在地铁施工中应用，解决了上述问题。

首先是BIM在施工前的协同设计，确定最优施工方案：

西安地铁4号线得到设计图纸后，建立了与现场施工流程一致的三维模型，通过碰撞检测、工程量统计分析、模型参数调整等过程得到最优模型，采用BIM技术将最优的三维模型在Navisworks中进行４D动画模拟，并确定最优施工方案，力求在施工前期排除施工中遇到的各种问题，并指导施工。

其次是地铁管线的碰撞检测：

西安地铁4号线建立管线模型时，通过碰撞检测后发现各专业管线存在碰撞问题，在碰撞检测前，通风管与水管产生碰撞，经过BIM技术调整后水管向上绕过通风管，使地铁空间得到合理布置，提前解决了管线安装过程中的问题。

最后是施工中的技术管理：

施工过程中通过BIM模型对整个地铁设计图纸进行动态的可视化展示，从而减少识图时间。具体流程如下:西安地铁项目部得到施工设计图纸后，将图纸分配给BIM技术团队，BIM团队按专业不同将图纸分配给不同的BIM建模小组，通过各专业的模型建立，最后完成整体三维模型的组装并进行图纸三维校核，分析模型中出现的问题，及时将设计变更反馈给BIM技术团队，完成图纸会审。

通过上述分析，BIM技术解决了西安地铁4号线施工中工序模拟、模型信息管理、成本控制中的关键问题，包括施工模拟、施工方案确定、三维可视化施工、工程量统计等方面.通过BIM模型，让各专业施工参建方更好的了解设计图纸，协调各施工工序，同时节省大量的识图时间，了解地铁地下施工各构件的资源配置情况。

由此可见BIM对于我国现在的建筑行业意义重大，能有助于扭转粗放型的施工管理模式走向三维化、信息化、协同化，尤其是地质结构复杂的地铁建筑，应用BIM技术能起到事半功倍的效果。