BIM技術案例分享：BIM技術在濟南黃河隧道項目中的應用

1、項目概況

濟南黃河隧道位于濟南城市中部，北接鵲山片區(qū)、濟北次中心，南接中心城區(qū)主干道濟濼路，距建邦黃河大橋和濟南黃河大橋的水平距離分別約6.5km、5.1km。其中穿黃隧道3850m、接線道路910m及相關的附屬工程，其中盾構段全長2519m，開挖直徑15.76m。

項目位置

隧道為雙管雙層管片外徑15.2米，內(nèi)徑13.9米，采用泥水平衡盾構機施工，開挖直徑15.72米，上層為雙向6車道，下層分為四部艙，分別是軌道交通M2線、煙道、縱向逃生通道、管廊，是目前國內(nèi)在建的最大盾構隧道之一全長4760m，主要包括穿黃隧道3850m、接線道路910m及相關的附屬工程。

2、BIM應用

2.1 B IM模型應用

圖紙問題。三維模型的一個優(yōu)勢是有利于發(fā)現(xiàn)二維圖紙可能隱藏的問題，通過多專業(yè)、多階段的模型疊加可以直觀的看到“錯、漏、碰、缺”。到目前為止我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了30個北岸工作井圖紙問題、9個明挖段圖紙問題、4個盾構段機電圖紙問題等。

基于傾斜攝影的用地紅線復核。南岸施工區(qū)域地處濟濼路主干道，按照項目整體規(guī)劃，需要階段性進行拆遷工作，通過無人采集地面構筑物信息，并將施工紅線與地面坐標匹配，精確定位拆遷位置，并標注區(qū)域內(nèi)重要建筑分布(如黃河醫(yī)院、加油站、派出所)。合理制定拆遷方案，減少對周圍居民生活的影響。

三維交底。對建立盾構段的全專業(yè)模型整合，進行進行多截面剖切，可直觀查看給排水、電氣、箱涵、管片等結構形式相互關系，全面查看多專業(yè)設計效果，為隧道內(nèi)部優(yōu)化設計提供模型參考，并滿足施工三維可視化的交底需求。

出地面結構復核。北岸盾構工作井結構復雜，存在10余處露出地面結構物。通過三維模型精確展示各個結構的位置關系，并結合完工后的設計地面驗證其布置合理性。對幫助理解設計意圖，優(yōu)化設計方案起到巨大幫助。

排布優(yōu)化。廢水泵房在整個隧道設計和施工是復雜的控制節(jié)點之一。因為有管道種類多、強電弱電交叉、拐角多、施工空間狹小等條件約束，在滿足使用要求的同時還要留出檢修空間，所以BIM模型的三維可視化、管線空間優(yōu)化起到了重要作用。將隧道管片模型、廢水泵房土建模型、機電模型進行整合，在模型的剖面可直觀查看管線設計情況，復核設計的合理性，有些二維圖紙上難以良好表達的節(jié)點可以很直觀的查看模型。此外，利用模型可以進行管線的排布優(yōu)化，提高空間的使用率。

預留孔洞。在北岸明挖敞開段圖紙上預留孔沒有直接給定細節(jié)數(shù)據(jù)，而是給出了大概的位置和間距。利用BIM模型將所涉及其他專業(yè)的預留孔洞和預埋件在模型上進行定位，是將設計的意圖進行細化的過程，可以將設備及其預留孔排布在模型上表達出來;施工時通過查看圖紙和模型，能夠更有效的進行定位，提高施工效率。

2.2 BIM平臺應用

質(zhì)量安全管理。利用BIM技術進行現(xiàn)場質(zhì)量、安全問題整改閉環(huán)管理。技術員發(fā)起質(zhì)量、安全問題協(xié)作，關聯(lián)模型和相關資料，利用手機對問題位置拍照上傳，系統(tǒng)通知相關負責人進行整改，并對問題持續(xù)跟蹤留底，增強問題的過程監(jiān)控，為項目質(zhì)量安全管理的作出輔助。

安全方面需重點觀察現(xiàn)場施工圍欄是否合格、工人施工防護措施是否到位、起降吊裝是否規(guī)范等，質(zhì)量方面涉及鋼筋綁扎間距、模板接縫、混泥土振搗等。BIM技術為質(zhì)量安全管理提供信息化手段。

進度管理。將施工進度計劃導入 魯班BIM平臺，形成4D的計劃模型，隨著施工過程中實際進度的更新錄入，可在 魯班BIM平臺中看到實際進度與計劃進度的提前或滯后關系，為工期調(diào)整提供直觀的依據(jù)。

構件信息管理。BIM作為信息在建筑物全生命周期當中流轉的技術，信息是BIM的關注點。模型上傳平臺含有設計標高、尺寸等信息，可以實現(xiàn)設計信息有效的傳遞給施工單位，施工過程記錄現(xiàn)場施工信息(包括測量數(shù)據(jù)、進度信息、施工資料、影像照片等)有效的傳遞給運營單位，提升工程信息的共享率。

資料管理。通過資料管理模塊，可將施工管理中、項目竣工和運維階段需要的資料檔案(包括施工班組成員信息、驗收單、合格證、檢驗報告、工作清單、設計變更單等)等上傳到 魯班BIM平臺，實現(xiàn)資料的可追溯性。一旦發(fā)生問題，可以在 魯班BIM平臺上調(diào)取與該構件相關的設計、施工、驗收、運維等相關資料，及時定位問題發(fā)生的位置、分析問題原因，實現(xiàn)問題的可追溯性。

移動端應用。項目應用Luban iWorks手機端，可輕量化查看模型，查看構件屬性信息、進度信息、資料信息，并支持模型構件的數(shù)量統(tǒng)計、消耗量添加、節(jié)點信息查看，為項目人員快速讀取信息、更新信息提供了一個便捷的移動環(huán)境，為項目BIM應用多平臺整合提供了基礎。

3、基于BIM的指揮中心

濟南黃河隧道智慧工程指揮中心，由盾構機監(jiān)測系統(tǒng)、“BIM+GIS+IOT”系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)構成。“BIM+GIS+IOT”系統(tǒng)由魯班軟件定制開發(fā)，具有模型信息展示、協(xié)同管理、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成等功能。指揮中心以BIM技術為核心，集成GSD和IoT，是項目施工階段和運維階段的數(shù)字底板，將工程主體與周邊環(huán)境1：1數(shù)字化還原，可查看工程信息、構件信息、地理信息，橫縱剖切實時獲取項目主體與周邊環(huán)境關系。

盾構機掘進管控系統(tǒng)對接 魯班BIM平臺，實現(xiàn)管片從管片場、運輸、拼裝在盾構掘進過程中的管控，承接管片從生產(chǎn)到使用的數(shù)據(jù)流通，做到最管片全生命的精細化管理，在盾構機掘進過程中智能管控。

4、BIM效益

經(jīng)濟效益。項目施工階段碰撞檢查會結合施工方案、結構偏差及深化設計方案查找碰撞點，可以發(fā)現(xiàn)影響實際施工的碰撞點，避免工期的延誤等問題。在項目工程中碰撞檢查檢查出的問題并提前解決，發(fā)現(xiàn)項目19處碰撞、30個圖紙問題，節(jié)省工期約30天，綜合效益評估900余萬。

社會效益。自BIM平臺指揮中心發(fā)版以來，作為項目智慧指揮中心大屏的板塊組成部分，是項目參觀觀摩活動中的展示部分之一，累計參觀人數(shù)多達2000余人次，其中在2019年8月份在項目上舉辦“中鐵十四局大盾構公司安全生產(chǎn)大會”、“濟南市項目經(jīng)理大會”中，真切體現(xiàn)項目智慧化、數(shù)字化、信息化的生產(chǎn)管理方法，受到行業(yè)領導及業(yè)內(nèi)同行的關注。依托BIM技術應用，項目斬獲多項大獎，如中國公路學會交通BIM工程創(chuàng)新獎二等獎、第三屆優(yōu)路杯全國BIM技術應用大賽金獎等，提升企業(yè)形象。

5、結語

BIM技術在隧道工程施工中的應用具有非常重要的現(xiàn)實意義，濟南黃河隧道項目通過集成運用BIM技術、云計算、大數(shù)據(jù)，將采集到的隧道工程施工數(shù)據(jù)上傳至平臺分析和存儲，將施工現(xiàn)場進行三維全真模擬，實現(xiàn)了隧道工程建設項目的全程管理，使得整個施工過程可視化、智慧化、科學化，提升項目管理的精細化水平，促進我國隧道工程施工項目穩(wěn)步發(fā)展。

BIM模型在施工過程中的應用可全面提升工程造價行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準度的完成工程量計算工作。以上內(nèi)容就是“BIM技術案例分享：BIM技術在濟南黃河隧道項目中的應用”，更多BIM熱點資訊/教程分享歡迎關注微信公眾號“BIM實訓”，也可點擊下方免費下載領取精品學習資料。