BIM技術(shù)案例分享：BIM技術(shù)降低機(jī)電安裝工程返工率的研究

工程概況

鄭州市軌道交通2號線二期工程為2號線一期工程的北延線，線路起于天山路站，沿開元路東行，分別設(shè)置古樹苑站(與規(guī)劃3號線換乘)、金河路站、黃河迎賓館站(與規(guī)劃7號線換乘)、田園路站，其后沿花園路南下，設(shè)置金達(dá)街站(與規(guī)劃20號線換乘)，出站下穿賈魯河、連霍高速公路后達(dá)到終點(diǎn)(一期工程起點(diǎn)劉莊站)。線路全長約10.250km，均為地下線，共設(shè)車站6座。按照鄭州市軌道公司的指示，由我司(鄭州市軌道交通設(shè)計(jì)研究院有限公司)BIM領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)在鄭州軌道交通2號線二期工程中應(yīng)用BIM技術(shù)。本文針對BIM技術(shù)在施工階段的研究成果作匯報(bào)。二號線二期工程在施工階段面臨綜合管線圖紙?jiān)陧?xiàng)目開工前期無法下發(fā)的問題，導(dǎo)致各專業(yè)圖紙無法進(jìn)行管線綜合排布，但是地鐵項(xiàng)目又具有管線復(fù)雜、專業(yè)繁多、空間狹小、各專業(yè)管線交叉頻繁、協(xié)調(diào)難度大等特點(diǎn)，在沒有下發(fā)管綜施工圖的前提下，各專業(yè)管線碰撞點(diǎn)較多，根本無法施工。

現(xiàn)狀調(diào)查

針對鄭州地鐵二號線一期項(xiàng)目4個(gè)車站施工現(xiàn)場返工案例進(jìn)行了調(diào)查，并將返工數(shù)量進(jìn)行了整理統(tǒng)計(jì)，總共112例，平均每個(gè)車站返工數(shù)量為28例，2號線一期工程工期總共12個(gè)月，平均每個(gè)月返工2.3例/站，詳細(xì)數(shù)據(jù)見下表。從表中不難看出，由于深化設(shè)計(jì)圖紙問題而造成的返工有58例，累計(jì)返工頻率達(dá)到51.79%，這是造成返工的主要原因。

設(shè)定目標(biāo)

通過2.2章節(jié)的現(xiàn)狀分析，圖紙深化設(shè)計(jì)是由設(shè)計(jì)人員做的，這部分問題較多，究其原因可能有兩點(diǎn)：第一，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)人員對現(xiàn)場安裝流程不了解;第二，傳統(tǒng)的二維CAD在管綜深化方面不夠完善。根據(jù)原因作分析，那么解決方案不難想到。如果由施工單位直接來做管線綜合優(yōu)化，施工單位就會對現(xiàn)場安裝流程、安裝工序比較了解，那么第一點(diǎn)原因就解決了。如果把傳統(tǒng)的二維CAD軟件換成三維Revit軟件，利用BIM模型三維可視化、三維仿真的特性，進(jìn)行建模，那么第二點(diǎn)原因也解決了。根據(jù)以上分析，深化設(shè)計(jì)圖紙問題，理論上可以降為0，那么平均每個(gè)月返工數(shù)=(22+21+10+1)/4/12=1.125例/月/站，經(jīng)過BIM小組的討論，并綜合BIM技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用情況，確定本次研究目標(biāo)把機(jī)電安裝工程返工率降至1.2例/站/月。

對策實(shí)施

首先，以二號線二期工程6個(gè)車站的機(jī)電安裝為試驗(yàn)，實(shí)施階段首先是BIM團(tuán)隊(duì)的組建，由鄭州軌道院和中鐵四局組成聯(lián)合小組。其次，搭建BIM工作環(huán)境，采購BIM工作站及軟件。由鄭州軌道院下發(fā)BIM模型建模標(biāo)準(zhǔn)及管線優(yōu)化原則，中鐵四局的BIM人員首先根據(jù)土建數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，確保土建模型與現(xiàn)場一致，隨后在土建模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行機(jī)電管線的搭建，根據(jù)設(shè)計(jì)提供的單專業(yè)施工圖紙進(jìn)行三維翻模。翻模完成后，通過Revit進(jìn)行碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)問題并形成碰撞報(bào)告。根據(jù)碰撞檢查報(bào)告與各專業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)，通過會議協(xié)調(diào)確定管線調(diào)整方案。經(jīng)過管線優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了管線0碰撞，對于管線較復(fù)雜的設(shè)備區(qū)走道區(qū)域，預(yù)留了400mm-600mm的檢修空間。所有區(qū)域凈空滿足要求。通過管線優(yōu)化，將墻體孔洞提前在二次砌筑施工圖紙中標(biāo)注出來。在墻體砌筑時(shí)，提前將孔洞預(yù)留好，避免了后期再進(jìn)行開洞。經(jīng)過BIM小組的共同努力，完成了6個(gè)車站的管線深化工作，共發(fā)現(xiàn)碰撞1098處，解決碰撞1098處，碰撞解決率為100%。根據(jù)管綜優(yōu)化后的模型，我們將管線穿越墻體時(shí)的孔洞標(biāo)注出來，出具預(yù)留孔洞的平面圖及剖面圖，統(tǒng)計(jì)孔洞共3601個(gè)。

結(jié)果分析

將二號線二期工程返工因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，與二號線一期工程作對比，詳細(xì)數(shù)據(jù)見下表。從表中可以看出，在深化圖紙問題上的返工率由原來的51.79%降低到12.5%，管線優(yōu)化效果明顯。本課題的研究周期為4個(gè)月，6個(gè)車站的返工案例共計(jì)16個(gè)，返工率=16/4/6≈0.67例/站/月，完成了返工率1.2例/站/月的目標(biāo)。

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