城市轨道交通质量安全管理在“十三五”新形势下的发展与展望

文｜青岛市市政工程管理处 王超

一、城市轨道交通在新发展时期遇到的问题

在经济建设持续发展的今天，国家开始面对城市化和机动化进程的加快，因此城市轨道面临着巨大的压力，特别是随着运量的增加，超高的效率及低污染的要求等，逐渐成为了很多大中城市解决交通问题的主要标准，同时也构建起地铁、高架轻轨及跨座式单轨的交通要道，这种多元化的发展趋势成为必然。截止于2016年底，国家已经审批了44座城市的轨道交通工程建设规划，其中包含着317条线路，总里程达到了8470千米，总投资高达4.7万亿元。预测在“十三五”时期，我国将有50个城市拥有城市轨道交通，运营总里程有望达到6000公里。城市轨道交通建设还将呈现出良好的发展势头，建设规模急剧扩大。

我国城市轨道交通工程建造方面中存在的问题：

国家城市轨道交通事业的发展态势良好，其中也出现了高潮迭起的状况，因此交通事业在蒸蒸日上的同时，还需要重视城市轨道交通建设的亮点，尤其是受到了世界范围内的瞩目。城市轨道交通事业的发展可以有效的缓解城市的交通压力，同时也能推动城市化进程的加快，其中也有很多的问题值得关注。

1.工程量大、难度大、风险大，城市轨道交通工程线路通过的风险包括既有建筑物、铁路、桥梁、河道等，工程的质量和安全，工程设计效果等方面都存在很大风险。

2.设计方案不合理的情况较为普遍，由于人的知识限制，数字模型运用的不普遍，设计方法和理念的不完善，直接导致设计方案的不稳定，致使设计方案不断变更，也造成建设项目施工过程中的偏差和困难增加。

3.工程参与方众多，交叉施工、工序衔接突出增加了工程质量安全管理的难度，方案的必选和优化只能依靠生产经验进行判断，导致项目工程管理失误率增加，无形中增加了质量安全事故发生的概率。

4.城市轨道交通工程主要在城市中进行建设，对工程项目周围的环境、交通等有较大的影响，另一方面也面临着占路难，拆迁难的难题，急需将传统的土建结构湿作业向预制装配式的工厂化、机械化施工进行转换。

5.劳动力的主要用工为农民工，面临着现在人工费剧增，劳动力上下接续困难的 境。将来的用工将会促使农民工向技术工人进行转变，先进的信息化模型技术和机械施工等技术在生产一项将会运用的更加普遍，但还处于刚起步阶段。

由于存在上述几方面的问题，在城市轨道交通工程不断增大的前提下，合理的运用BIM技术和预制装配式建筑技术将对将来的产业结构起到革命性的推动作用，可以有效的解决现阶段城市轨道交通工程亟需解决的实际难题。

二、BIM技术的发展及在轨道交通工程应用及前景

（一） BIM技术的发展

BIM是（Building Information Modeling）建筑信息模型的简称。建筑信息模型的构建，主要是利用数字信息仿真技术对相关的建筑物进行模拟，通过获取到的真实信息，如三维几何形状、材料、性能、价格、重量、位置、进度等方面的信息。具有数字化模型、可视化模型、可计量模型、综合性模型、协同性模型、全生命模型。

《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》中指出应该强化信息技术的应用，确保更好的付诸于工程质量的安全管理实践中。

（二） BIM技术应用在建设施工中的体现

在投标阶段，BIM的应用主要体现在可视化和工程量统计方面。

1.可视化展示：相关的工程监管人员应该注重积极的利用BIM模型，同时针对具体获取的信息分析BIM设计模式的动态更新，确保实现可视化和设计的统一协调。

2.基于BIM的造价管理：工程量的统计阶段，因为招投标的时间紧迫，所以可以运用BIM技术更为快速准确的核算出相关的工程量，由此避免了因量的问题导致项目出现亏损的情况。

（三） BIM技术在施工前准备阶段的应用。

1.建立可施工性模型，逐渐的深化施工的可视性，确保及时将大体积的混凝土施工过程展现出来，通过相应的模板设计及混凝土浇筑养护，可以将斜面扶臂柱和复杂的钢结构设计完整的体现出来。

2.利用BIM技术对图纸会审和具体的方案加以优化。

3.BIM技术在质量控制方面的应用：通过运用BIM技术，可以更好的完成碰撞检查并进行整改，由此减少相应的返工工作量，确保及时的预留孔洞，在安排支架的过程中，减少百分之三十的支架使用量。

4.BIM技术在项目安全控制方面的应用：通过运用BIM技术，可以让机械布置过程中出现的问题及时凸显出来，并且完成和结构专业的碰撞，适当的消除安全隐患。

5.BIM技术在项目安全防护方面的应用：将BIM技术应用于施工现场安全管理及标准化管理中，能及时发现并隔离安全隐患。

6.BIM技术在项目风险控制预警机制方面的应用：通过运用这类工作的方式，可以保证更好的完成三维模型的碰撞检测，同时也能将出现的碰撞问题及时在施工的过程中予以解决，由此降低产生的经济损失。

7.利用BIM技术进行安装工艺仿真，利于施工方案的比选，减少现场作业量，提高工作效率。

8.在装饰装修和机电安装专业中的应用：利用BIM技术进行仿真模拟、工程量统计，减少现场作业量，实现可视化方案比选，节约成本，降低约70%工程样板制作成本。

（四）BIM技术在施工过程中的应用。

1.在具体的施工设计编制中，需要严格按照相应的工程进度，由此调整好现场的临水和临电设施，及时反馈给相关的工作人员，确保对现场平面的动态管理落实到位，由此提升施工的管理水平，科学的运用现场的资源。

2.通过制定合理的施工进度计划，可以在施工虚拟预演的过程中，根据施工进度计划的相关标准，避免产生一系列的冲突问题，严格的控制好相关的施工节点，确保质量问题，降低相关的成本费用，缩短相应的施工工期。

3.基于BIM技术的3D技术交底和可视化验收。

三、BIM技术在轨道交通工程建设质量安全管理方面的拓展应用

城市轨道交通的BIM与常规的房建BIM最大的不同就是工程类型的不同，工程类型不同导致工程的管理模式、发包模式有很大的不同。因此在轨道交通行业里，我认为BIM最大的价值在于协同，协调不同的产权单位，协调不同的参与方、协调不同的专业等等，都面临巨大的挑战。BIM模型在轨道交通行业里的作用，在于在模型基础上的信息集成与利用。必须结合具体的项目特征开展BIM技术应用。

(一) 工程资料管理方式

BIM技术的出现丰富了项目质量检查和管理方式，将质量信息挂接到BIM模型上，通过模型浏览，让质量问题能在各各层面上实现高效流转。这种方式相比传统的文档记录，可以摆脱文字的抽象，促进质量问题协调工作的开展。

(二) 通过BIM技术制定施工策划及总平面布置

施工管理人员还应该重视BIM技术的应用，尤其是在施工之前，确保可以通过回执3D现场的综合平面布置，计划出相应的施工现场实际尺寸，由此展示出相应的施工情况，通过合理的布置施工交通组织，避免出现一系列混乱的情况。

(三) 结合BIM设计深化及图纸审核

建模过程中还需要关注设计图纸的审核与检验，确保及时对建筑的结构、机电等加以分析，尤其是在施工之前，及时解决出现的错漏问题。对机电安装进行管线综合建模，保证精准的管线综合布置，再结合三维碰撞检查，实现零碰撞，节省返工时间。

(四) 施工进度管理

施工管理人员结合BIM技术在模型亮化的基础上，实现三维模型和施工进度的科学规划，同时又能将孔家信息反映出来，由此完成对施工进度计划的管控。确保了进度的合理和可行，更好的减少了工期压力造成的质量安全事故隐患。

(五) 数字化加工

施工管理人员可以利用BIM模型中的多项信息，及时分析安装构建的相关信息，由此实现工程的预测，同时也将模型应用至现场放线控制中，满足相应的施工精度需要。通过表面和实物的对比分析，更好的利用数字化进行验收，从而完成对施工质量的控制。

现阶段BIM 技术不够普及、BIM 模型制作的各参与方仅利用各自局域网的工作方式、BIM 技术利用无法可依、无规范可循的情况下。我们有理由相信，上述的这些问题都不是大问题，不久的将来，装饰工程的BIM 技术应用一定能在绿色建筑的推广过程中逐渐普及起来。如果能实现共同利用互联网的云平台，普及BIM 技术的应用，在建设工程的相关法律中有法可依，在制作模型的过程中有规范可循，软件开发能更注重装饰工程的需求，这些问题都将迎刃而解，建设工程各参与方将不会各自为战，将BIM 技术的优势最大程度发挥出来。

四、预制装配式建筑技术在轨道交通建设方面的应用

预制装配式建筑技术是建筑行业中提出的新概念，踏实将新型的装配式建造技术和可持续技术相结合起来的新型建筑。这种建筑技术既符合国建建筑节能减排的要求，同时在制造和使用过程中完全颠覆传统建筑的作法，有十分突出的特点和优点，利于轨道交通工程建设推行标准化、工厂化、机械化。几年来，预制混凝土结构的应用越来越广泛、研究更加深入，材料工业的发展和加工机具的进步为其提供了很好的条件。同时，我国的建筑机械行业也得到了巨大的发展，通过引进、消化、吸收，迅速缩小与国外先进水平的差距。随着市场需求的增加，现在的装配式建筑技术在结构功能的保证、外观的设计、整体的安全性能方面更是得到了大幅的提升。

预制装配式建筑的技术特点：

现浇混凝土建构体系施工，从支模、扎筋、到混凝土浇筑，多数工作由工人简体的体力劳动完成。现浇混凝土施工现场存在噪声大、粉尘多、模板周转材消耗大，施工人员多，工人劳动强度大，且熟练度要求较高；施工速度慢，建设周期长，受自然条件和周围环境影响大；混凝土外观及内在质量控制难；现场的建筑材料浪费严重等缺陷。预制装配式技术与传统方式相比，具有以下特点。

1.模块化设计。装配式技术的建筑设计以建筑模块为基本的设计单位，通过各类模块间的组合，镶成不同建筑和结构的外形。对于同一个空间，不会受到传统建筑划分的限制，采用可装配的内隔墙对大空间进行灵活分割，可以实现设计多样化。

2.工厂化制造。建筑部品的标准化和工厂化是实现建筑工业化的基础。部件的尺寸参数成套的统一起来，减少建筑部件的类型和规格，形成标换的部件，提高部件的互换性和通用性。

3.装配化施工。传统建筑以现场湿作业为主的建造方式，装配式建筑的主要部件在工厂预制运输的现场，通过专用工作吊装，并有装配工将各部件链接起来，不存在传统建筑大规模的湿作业和各类专业工作。

4.可持续制造。主要体现在，采用工厂化生产形势，建筑的非承重部件可拆线更换，建筑部件的生产、装修100%在工厂完成；集成化的建筑节能设计，将建筑节能融入到建筑中，减少建筑生命周期内的能耗，建筑可异地重建等。

五、装配式施工技术措施和施工管理措施

1.满足施工系统中的施工资源，明确施工对象和环境在施工系统中所必须的施工时间。

2.满足施工系统中空间冲突所必须的串行施工时间。

3.消除和减少施工系统管理技术中不必要的时间和重复时间。

4.在减少冲突的条件下，可以通过增加施工资源争取潜在时间，如并行作业、工艺再生等。

5.适当考虑工程风险和不确定性因素的时间对施工进度的影响，并采取技术措施和施工管理措施予以减少或消除。

预制装配式建筑在建造模式、施工速度、工程质量以及可持续性等方面均比传统施工作业方法具有无法超越的优势。虽然装配式建筑还面临着许多问题，如对运输、起重机械设备要求较高；结构体系理论研究，配到部件的兼容性、制造成本、专业设计和施工人才缺乏；国内技术规范的缺失等，但从长远来看，他符合建筑产业化生产和可持续发展的方向，是加快施工速度、减少现场污染、实现低碳化建设的有效手段。将促进建筑领域或生产方式的巨大变革，得到越来越广泛的应用。

六、结束语

在国家“十三五”规划大环境中，对城市轨道交通质量安全管理方面应提出更高的要求，施工快、低影响、高标准、集成化、智能化是轨道交通施工质量安全管理的发展趋势，将BIM技术和装配式技术及早的运用于建设过程中并有机结合起来，能顺应产业集成化、商品成型化的市场需要，减少施工现场交叉施工带来的安全隐患，具有十分巨大的经济效益和应用价值，应进行多方面系统性的研究。