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【异地采访】让地铁站后工程施工更“聪明”

时间:2022/08/27 作者:童安琪、朱超俊 来源:第六项目部,党委工作部 点击量:

  

  当初,决定要将BIM技术全方位应用到重庆轨道交通4号线二期站后常规系统1标施工中时,项目总工程师陈小宏心里直打鼓:咱们单位可没有使用BIM技术建设完整项目的先例,我们能行吗?如今,穿行在重庆两江新区的重庆轨道交通4号线二期已于6月18日开通运行,实现中铁八局首个以BIM技术为设计主导技术的地铁站后工程,也是西南地区从进场施工到开通运营周期最短的项目。

  项目建设初期,现场技术员周鹏发现,由于标段所包含的专业多、跨度大、管线杂,导致使用传统CAD技术所制图纸与现场实际情况误差较大,甚至出现局部返工情况,返工耽误工期不说还要浪费成本。周鹏左思右想后向领导提出以BIM技术指导施工,提高图纸和现场实际情况的契合程度,缩短工期,减少成本浪费。

  “同志们,站后工程施工讲究的是大胆心细,虽然公司没有将BIM应用在项目建设全过程的先例,但是咱们可以做第一个吃螃蟹的人,这才是电务人的精神!”讨论会上,项目经理秦涛的语气随着情绪的递进逐渐上扬,最终经项目领导班子讨论决定将BIM技术作为本次施工建设的主要设计技术,并任命项目总工陈小宏为BIM应用推进中心主任。

  抱着“今天再晚也是早、明天再早也是晚”的紧迫感,陈小宏率领以周鹏为首的BIM应用小组,旨在以应用BIM技术加快工期,提高施工质量,创建高质量精品工程,一场场来自嘉陵江畔的头脑风暴在项目部展开。

“BIM”与“三维激光扫描技术”的强强联手

  在重庆轨道交通4号线指挥部的支持下,项目部不等不靠、积极采取正向出图策略,即先由项目部BIM中心深化各个车站的BIM管综图,召集业主、设计、监理上会讨论各车站的BIM管综合理性,会后进行签字确认。项目部BIM团队拿到设计院初设图后,迅速进行施工图模型搭建,团队成员是在边学边干、边干边精的工作状态里持续推动BIM工作。

  “熬不住,真的熬不住,最开始的那段时间,团队所有成员都是天天两点睡,熬了几个月,最终硬是把BIM这块硬骨头啃下来了。”都说万事开头难,开头是真的难,作为BIM小组组长的周鹏回忆道。很快,第一批BIM深化图完成并投入使用指导现场施工,但是问题也随之而来,由于第一次的经验不足,导致现场实际施工时发现图纸与现场情况误差较大,而这一问题的产生原因恰恰是因为前期现场测量时的小误差累积成了大问题。

  现场施工站点多、专业接口多,互相交叉,现场作业面多且散,管理人员需要核对的点位多,在有效的时间内,管控测量工作无法细致到位。“这可怎么办?”正在团队一筹莫展的时候,一项新型技术进入大家视线——三维激光扫描技术。三维激光扫描技术又称实景复制技术,是一种全新的测绘技术利用高速激光扫描测量的方法,可大面积、高分辨率、快速地获取物体表面各个点的(x.y.z)坐标、反射率、(R.G.B)颜色等数据信息,为快速复建出1:1真彩色三维点云模型提供的一种全新技术手段。使用激光扫描仪现场扫描,采集对象的三维信息、色彩信息等,以点云数据呈现,并准确无误地反映出来,可获取人工不可测量的位置的尺寸数据,准确率高,实况数据精。毫米级别的精度避免了由于返工造成的资金、材料的浪费。而扫描得出的三维激光扫描数据,可以在Autodesk revit软件中直接处理。这种基于三维激光扫描技术采取数据所建造出的BIM模型,与现场实际情况的误差可精确到毫米级。

  三维激光扫描技术的加入很大程度弥补了目前BIM技术领域对于现场结构数据采集的短板,二者相结合设计施工,比传统设计施工的精确度更高,返工率更低,造成物资、人力的浪费更少,可谓是强强联手,锦上添花。

  参加学习班、参加比赛、组织培训、投入应用......一年时间里,BIM小组疯狂输入和输出,在不断探索中前进,而项目部也在BIM领域先后获得第二届“中国中铁杯”职业技能竞赛BIM项目第三名、中铁八局2021年度BIM技术应用项目第一名、重庆建协第五届建设工程BIM大赛单项BIM技术应用一等奖等荣誉,这充分肯定了项目部BIM技术的运用能力,并在中铁八局关于BIM技术深入应用于城轨站后工程施工领域起到了急先锋、排头兵、好榜样的作用。

管道安装施工的“乐高拼接法”

  “陈总,这个项目专业太多,管道安装施工也很多,这样一节一节接可不行喔,耽误工期不说,管道杂乱不美观也是小事,但是如果出现不同专业的管道安装碰撞,那可就是大问题了啊!”老工人阙志东发出疑问。一波未平一波又起,专业多、杂、散,一直是项目施工的困难点,这个问题不解决,那就相当于给后期的施工埋下了定时炸弹,一旦出现管道交叉碰撞,那就是全部返工。

  “难,真的难。BIM图纸虽然出来了,精确度的问题也解决了,但是谁能保证在安装过程中不会出现不同专业的管道安装因安装顺序原因导致交叉碰撞呢?甚至本在下层的管道先安装了,导致上层的管道进不去这种问题都是有可能发生的。”那段时间,陈小宏的头发是一把一把地掉,烟是一顿一包地抽。他知道,施工技术上一旦出现纰漏,那就意味着项目的其他环节全部都可能出现问题。

  但是办法总比困难多,即便是再难的技术难题,也不是毫无破绽的。很快,在项目部技术人员的讨论中,“乐高拼接法”诞生。所谓“乐高拼接法”,就是把管道安装施工所需要的所有材料比作乐高积木,一堆乐高积木当然是会让人一头雾水,但是如果把乐高积木先以分模块拼接形式进行拼接,再按照由内向外、由上至下、由小到大的原则进行组装,那就会避免传统安装中所可能出现的问题。此外,多模块可同时进行场外拼接组装,这样不但缩短了工期,也避免了在场内焊接时所可能出现的安全隐患及环保问题。

  在基于精确度较高的BIM设计技术上,项目部现场开始了如火如荼的场外分模块管道拼接,正是因为有成熟的BIM设计技术,项目部大胆推进“乐高拼接法”,环环相扣实现了双赢。

装配式墙体的创新运用

  “记得在几年前,我看过一则建筑类新闻,大概讲的就是颠覆了传统的房建技术,将房子先分部分做好,再像拼积木一样拼接,咱们这次的装配式墙体技术也是这种原理吗?”笔者问道。“差不多,但是咱们将BIM技术与装配式墙体技术相结合了,后期的BIM技术已经成熟,我们就做了大胆的尝试。”周鹏边说边打开了装配式墙体安装的BIM模型。王家城站部分墙体采用装配式墙体安装,该技术先通过BIM模型进行装配式墙体建模,对墙体版式、管线过墙地方的拼装进行优化排版,再出每一个立面的三维墙体排版图,最后通过墙体立面排版图,进行现场房间墙体的拼装。

  通过墙体建模和排版,对后期装配式施工过程有较明显指导作用,体现在使用排版图纸指导现场安装的便捷性、快速性,减少了废料与材料损耗,由此产生了低碳、环保、节能、绿色的社会效益。

  “这次我们施工全过程BIM技术在设计技术中占比超过90%,做到了智慧建设、智慧管理,实现建设全过程一体化管控,解决了项目质量、安全、进度、成本方面的管理痛点,使项目机电管理从‘碎片化’向‘集成化’转变,达到降本增效的目标。”项目经理秦涛在最后做出了这样的总结。

  据了解,4号线站后工程后期维护方面,还应用了基于VR+BIM实景化设施设备管理技术,利用该技术搭建了基于BIM的智能运维平台,其中的大型动态数据库会根据地铁实际数据实时更新,在地铁后期维护中,以三维立体模型,宏观展现地铁实时状态,方便后期运维人员及时发现问题。此次BIM技术在重庆轨道交通4号线站后成熟应用,是公司在BIM领域前进的一大步,也是中铁八局站后工程施工历史中的里程碑,下一步公司将以更扎实的脚步、更踏实的态度持续推动BIM技术向纵深发展,探索城轨建设数字化、信息化技术应用。