BIM技术在地铁车站土建施工中的应用

王清富

（中铁十二局集团第二工程有限公司，山西 太原 030000）

在信息化社会下，现代化技术在地铁车站土建施工中应用日益增多，比如BIM技术。通过BIM技术开展地铁车站土建施工，不仅能够将地铁车站土建施工图纸全面展现出来，还能保证施工人员对地铁车站土建施工程序和关键部位结构状态有所了解，以此规范地铁车站土建施工方案，改善地铁车站土建施工缺陷，推进地铁车站土建施工向着现代化方向发展。

1 相关实例

某地铁4号线某车站项目为地下两层岛式站台车站，主体结构总长190.4m，标准段宽20.7m、高13.51m，大小里程端头井段宽24.7m、高15.21m，站台中心处底板埋深为16.71m，覆土厚度约为3.2m。车站采用现浇钢筋混凝土箱型结构型式，主体结构为两层三跨矩形框架结构，车站围护结构采用地下连续墙，明挖法施工；车站两端区间采用盾构法施工，大小里程端均为盾构始发井。该车站项目基坑长度约190m，基坑宽度不一，呈不规则形状，基坑自身风险等级为4级，基坑标准段深10.1m，通道部分局部加深段坑深为12.3m。围护方式采用“SMW工法桩+内支撑”形式，围护结构为SMW工法桩，共设2道支撑。

2 BIM技术的概述

为保证BIM技术在地铁车站土建施工中发挥自身最大作用，必须加强BIM技术研究力度，明确BIM技术定义和特点，加深相关人员对BIM技术的了解，促使其在灵活应用BIM技术条件下开展地铁车站土建施工，确保地铁车站土建施工质量和安全性得到有效保障。以下结合地铁车站土建施工对BIM技术定义和特点展开有效论述，为促使后期地铁车站土建施工顺利开展提供有力支持。

2.1 BIM技术的定义

BIM技术又称为建筑信息模型技术，可在工程项目的全寿命周期中使用（见图1），该项技术不仅能够对工程项目进行提前估算，还能将工程项目建设图纸以三维形式展现出来。加上多数工程项目建设流程较为复杂，相关人员在开展工程项目建设施工时很有可能会出现一些问题，这就充分体现出BIM技术在各项工程项目综合建设中的应用价值。此外，借助BIM技术还能将施工项目中基础数据与设计图纸结合到一起，提升设计图纸在相应工程项目综合建设中的现实作用，降低工程项目建设难度，确保工程项目建设质量和经济价值有所提高。

2.2 BIM技术的特点

图1 BIM技术适用阶段

结合多方面研究分析发现，BIM技术特点比较多，大致可以分为以下几点：（1）传统地铁车站土建施工中应用的技术为二维技术，这就为地铁车站土建施工带来一定阻碍，影响地铁车站土建施工效率。而BIM技术作为一种三维施工技术，将其应用到地铁车站土建施工当中，可以利用各项标准化参数信息制成三维施工模型，将地铁车站土建施工部位以三维模型方式呈现出来，保证地铁车站土建施工人员对各施工部位结构状态有所了解。（2）由于BIM技术本身具备信息化优势，这就可以利用各项参数信息对地铁车站土建工程展开有效描述，将各结构部位呈现出来。同时，采用BIM技术对地铁车站土建结构进行参数化和数字化模拟，可有效改善地铁车站土建结构设计方案中固有缺陷，避免实际操作中的冲突。（3）通过BIM技术不仅可以提高地铁车站土建结构三维信息收集整理效果，还能对土建结构与地铁车站整体结构之间关系进行高精度构述，继而满足地铁车站土建施工现实要求，以彰显各项基础信息在地铁车站土建施工中的现实作用。（4）BIM技术作为IFC工程技术的重要分支，在标准情况下，可用BIM技术读取施工软件中基础信息，借助各项基础信息对地铁车站土建施工问题实施全面处理，严防地铁车站土建设计图纸以及具体施工中各项问题持续恶化，以此突出BIM技术开放交互性优势。

3 BIM技术在地铁车站土建施工中的应用

由于BIM技术具备诸多明显优点，因此，有必要保证BIM技术在地铁车站土建施工中的应用效果，以此构建标准化三维施工图纸，进而为地铁车站土建施工顺利地开展提供有效参考依据。相关人员应针对BIM技术在地铁车站土建施工中的应用展开深入分析，不断提升地铁车站土建工程施工效果，确保土建工程施工模式可以满足地铁车站综合建设要求，继而提高地铁车站整体结构质量安全。目前，BIM技术已在地铁车站土建施工中有广泛应用，其具有多方面的应用优势。

3.1 强化施工图纸绘制力度

在开展地铁车站土建施工前期，应要求相关人员对地铁车站土建施工现场环境展开有效分析，了解地铁车站整体结构和土建施工要求，以此规范施工流程，严防施工过程中因外在因素干扰而出现问题。为降低车站施工难度，应在施工前结合BIM技术开展施工图纸绘制工作，保证车站施工图纸的合理性，确保各项基础信息能够在施工图纸中得到有效表达。此外，在施工前还应利用BIM技术对施工图纸展开有效审核（见表1），及时解决施工图纸中不合理处，保证车站施工过程综合管控效果，使得施工单位与设计单位在相互合作条件下对车站施工图纸展开全面优化。在车站施工图纸变更时也需要应用BIM技术，达到各部位施工图纸变更调整效果，避免车站施工因图纸问题而出现返工现象，从而保障车站施工质量，降低施工成本，提升施工经济效益。

表1 地铁车站土建施工图纸审核项目

3.2 保证地铁车站土建施工现场模拟效果

为保证地铁车站土建施工可良性开展，可借助BIM技术强化工程项目施工现场三维模拟效果，增强施工现场三维模型构建水平，达到调整地铁车站土建施工缺陷的目的。根据以往工作经验，施工现场布置往往较为复杂，从而导致施工场地布置模拟图过于混乱，保证施工图与效果图（见图2）的关联性，将直接影响相关模拟图在地铁车站土建施工中的现实作用。而对于地铁车站土建现场布置模拟图中存在的各项问题，可以要求相关人员在BIM技术支持下对模拟图中潜藏问题展开优化调整（见图3），使地铁车站土建施工现场布置模拟图与工程项目实际施工现场环境相一致，从而促进施工现场布置图更为合理，达到充分匹配施工过程实际的目的。但是，地铁车站土建施工现场存在较多限制因素，这就导致地铁车站土建工程重点部位施工时会因为限制因素干扰而出现安全隐患，难以满足地铁车站土建施工顺利开展的要求。鉴于此，可用BIM技术对工程项目重点部位进行有效建模，并通过各项标准化模型对地铁车站土建施工现场以及重点施工部位潜藏缺陷进行全面优化，避免缺陷对地铁车站土建结构现实施工效果产生影响。

图2 地铁车站效果图

3.3 强调施工过程和进度可视化

在地铁车站土建结构施工时经常会因外在因素干扰而暴露出很多问题，如果不能有效改善这些问题，将在一定程度上影响施工效果，进而严重影响结构质量安全和稳定性。对此，可用BIM技术对施工过程和进度进行可视化管理，要求相关人员按照动态三维模型（见图4）开展相应施工。在相关人员全面掌握工程项目施工过程和进度状况下对相应施工缺陷进行全面优化，使得各项模型在施工过程和进度可视化管理中发挥自身最大作用。而应用传统技术进行施工时往往需消耗大量资金，这就导致施工效果和经济效益下降，使施工单位原本微薄的利润空间进一步被压榨，施工单位一直追求的良性发展将化为泡影。利用BIM技术不仅解决了工程各项施工问题，还能提高施工效率，达到缩短工程施工周期的目的。

3.4 对土建施工材料展开有效管理

在地铁车站土建施工中涉及的材料比较多，应保证施工人员对各类施工材料规格型号和作用效果有所了解，促使相关人员在施工过程中可以有效利用各项施工材料，满足工程的施工质量。地铁车站整体结构复杂多变，利用BIM技术既可对各类施工材料进行精准化管理（见图5），又可保证各类施工材料数量计算合理性，从而避免在施工时出现各类施工材料过度浪费问题，以此保障地铁车站土建施工经济效益和BIM技术的现实作用。除此之外，通过BIM技术还能保障在地铁车站土建施工中各类材料物资动态管理的效果，帮助施工人员以及管理人员在短时间内了解各类材料消耗情况和应用价值，调整地铁车站土建施工中各类材料应用问题，达到高效合理配置和利用各类材料的目的。

图3 基于BIM技术施工管理流程

图4 地铁车站板、梁、柱剖切BIM模型

4 结束语

图5 基于BIM技术材料管理流程

BIM技术作为工程项目建设施工中的常见技术，保证BIM技术在地铁车站土建施工中的应用力度，可以对地铁车站土建施工缺陷展开全面优化，严防有关部门在开展地铁车站土建施工时因外在因素干扰而出现问题，确保地铁车站土建施工质量得以提升。