轨道交通 BIM技能技术总结应用方案.docx
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轨道交通BIM技能技术总结应用方案
第三章BIM技术应用方案
3.1BIM技术应用方案
本工程BIM应用通过开发基于BIM的项目管理平台（包括但不限于设计管理、施工管理、运维信息查询及办公自动化系统），建立BIM应用实施整体架构体系，组织专业团队，搭建各项软硬件设施，满足各参与方自施工图设计（包括勘察）至数字化移交全过程项目管理的应用需求，更好地开展项目管理，达到项目设定的安全、质量、工期、投资等各项管理目标。
同时以项目为试点，建立企业BIM中心，组建优秀BIM团队，建立配套的管理体系，包括BIM标准、流程、制度、架构、竞争体系等。
详见：
表3.1-1各阶段BIM技术应用的工作内容表
表3.1-1各阶段BIM技术应用的工作内容表
序号
阶段
具体内容
1
筹备
阶段
建立健全符合项目管理要求的BIM应用组织架构、软硬件设施。
2
建立健全符合项目管理要求的系列BIM实施制度：
《BIM实施管理制度》；《BV应用制度》；《BIM例会制度》；《BIM培训考核制度》；《BIM成果报告制度》。
3
施
工
图
设
计
阶
段
根据各专业工程特点及各建模软件优缺点，评选各专业最合适的建模软件，进行施工图设计
4
根据勘察工作成果，结合航拍、GIS技术，进行地形、地质建模、车站及区间主体、附属结构的周边关键建筑物建模、模型应用及方案比选
5
在考虑各专业工艺工法，施工组织等要素前提下，采用三维设计方式开展施工图设计，形成工程模型，并全专业出图。
6
研究施工图的数字化校审及交付，编制实施方案，确保交付归档的三维模型、电子版本二维图纸、蓝图的一致性。
7
开发相关软件，包括对建模软件的二次开发，实现由三维模型自动转化出符合图家制图标准的二维图纸。
8
梳理设计规则及开发相关软件（包括对建模软件的二次开发），实现智能三维设计，根据功能需求，实现各专业智能设计及自动建模等。
9
开发相关软件，包括对建模软件的二次开发，实现利用模型进行模拟限界检测，并自动推荐调线调坡方案，及调整轨行区全专业模型的功能。
10
开发自动校验工具，包括三维设计过程中的实时校验工具，及对设计完成文件的成果校验工具。
11
建立参数化标准模型库，包括各专业工程模型库、设备交付模型库，标准设备房模型库，标准车站模型库等，确保标准化模块互通互用，便于施工及运营维护。
12
梳理模型构件与设计概算、招标/合同工程量清单的关联关系，并开发投资控制相关工具，实现由模型自动得出设计概算、招标/合同工程量清单的功能。
13
前
期
工
程
阶
段
利用航拍、倾斜摄影及GIS技术，记录工程现状及周边建筑物状态，建立现状模型（模型按实际高程建立，包含边界特征点的GPS信息）。
14
针对绿化工程、管线迁改、交通疏解、道路恢复、场地准备等工程，完成建模及应用模型开展方案模拟及优化工作。
15
对站点及区间压力井周边的市政给排水管网情况进行建模，规划车站与区间压力井接入市政管网的方案，明确管线敷设路径；并给地面临时设施的规划提供参考。
16
应用项目管理平台，开展前期工程（包括行政手续申报及现场实施等）的安全、质量、进度、档案资料等管理。
17
施
工
阶
段
利用航拍、倾斜摄影技术，记录地面场地状态；并结合拍摄成果，建立地面场地在阶段现状模型。
18
临时设施、施工器械等模型的规划及建模工作（包括但不限于线路中心基地临时设施的规划及建模、地面场地临时设施的规划及建模、施工区域内临时设施的规划及建模）
19
项目管理平台乙供设备的设备交付模型及相应资料录入，并关联至相应工程模型
20
利用模型实现设计交底及三维图纸会审，对施工人员进行各种三维交底（包括但不限于安全交底、专项方案交底、工艺工法交底、工序可视化交底等）。
21
实现施工组织设计、专项施工方案的可视化（虚拟建造）；采用可视化的方式，对施工全过程的管理重、难点，安全风险点，可优化工序和工期的环节进行挖潜和梳理，形成切实可行的施工组织设计，并将总体施工组织设计拆分成季度、月度、周计划；按照实施细则中所约定的施工计划格式，导入项目管理平台中，与模型关联起来。
并根据优化后的全专业施工组织设计，得到资金及投资计划、人员投入计划、大型施工工器具投用计划、设备材料到货计划等。
22
利用工程模型，按实际情况，由工程模型转化出各类材料的生产加工平面图纸，尽可能实现各类材料的工厂化预制，减少现场加工作业量。
23
应用项目管理平台，开展报建、场地移交、临时设施搭建等开工前准备工作，完成相应工作的安全、质量、进度、档案资料管理及临时设施验收等管理。
24
车站、轨行区、疏散救援定点、车辆段、停车场、主变电站内无线网络覆盖及接入互联网工作。
25
车站、疏散救援定点、车辆段、停车场、主变电站内人员定位设施的布置，实现参建人员在车站、疏散救援定点、车辆段、停车场、主变电站内的空间定位功能。
26
轨行区内人员定位、通讯、视频监控设施的布置，及工程车辆的定位、测速、通讯、视频监控、临近报警等装置的布设，实现：
隧道内外语音通信、轨行区人员定位、轨行区大型机具定位、轨行区车辆运行速度和位置实时监控、轨行区车辆在线行车视频记录、轨行区车辆临近报警、调度命令无线传输等功能。
27
全线性综合网络的搭建工作，包括视频监控、门禁、视频会议、站内定位、轨行区定位及通讯、项目管理平台应用网络等。
28
门禁系统、视频监控系统接入上述基于BIM的项目管理平台的相关工作。
29
将设计变更修改反映至模型中，并更新至项目管理平台；将设计变更相关资料（如变更审查会议纪要、变更申请、变更通知单等）录入平台并与模型相关联。
利用实时数据采集或其它与BIM相关的各类技术手段（如三维激光扫描、倾斜摄影、AR等），保证模型与实体的一致性，保证前一阶段向下一阶段所移交的模型与现场实体一致。
30
施工工器具、设备及材料的二维码应用，实现工器具进场/,设备及材料到货、安装、调试、整改的各环节跟踪；负责所有甲乙供设备材料的不锈钢二维码标牌的制作及安装，移交给运维管理。
31
移
交
节
段
地面恢复及市政道路接驳完成后，利用航拍技术，拍摄车站出入口及风亭周边建筑物现状；并结合拍摄成果，建立工程竣工现状模型。
32
完成模型与工程实体的一致性审核工作，形成竣工模型，并存储在项目管理平台中。
33
从项目管理平台中导出档案资料，整理归档，实现工程实体与资料归档同步完成。
34
将竣工模型转化成二维竣工归档图电子版，存储在项目管理平台中，并将模型与二维电子图关联起来。
35
对涉及到本项目的所有甲、乙供设备、材料的模型进行分类、整理，形成设备、材料标准模型库，存储在项目管理平台中。
36
负责利用三维模型及后台数据库，二维码等手段，实现数字化移交。
3.1.1BIM应用系统平台及项目全过程BIM服务应用流程
BIM应用采用总包单位主导，第三方咨询单位实施，各参建单位参与的模式。
中国交建BIM技术应用研发中心（下称“中交BIM中心”），在本项目中作为总承包（下称项目公司）的BIM咨询顾问，为项目公司提供服务，引导各参建单位在项目施工全过程中应用BIM技术。
BIM项目成功实施应用，有赖于各方有力的协作团队，明确的分工和责任落实。
组织落实为项目实施第一要务，必须从战略高度统一项目所有成员思想认识，明确团队目标，统一行动，各方都必须组建具有执行力的专业实施团队。
BIM组织构架图
团队角色
适合人选
要求
职责
BIM领导小组
BIM工作组组长
组长：
集团领导
具有丰富的工程经验及BIM应用经验，八年及以上轨道交通工程经验、两个及以上应用BIM技术项目的经验。
监督、检查项目执行进展
副组长：
集团副总工、专业BIM顾问
组织项目的统筹、实施、资源调配。
组员：
各标段
项目经理
项目总工
具有丰富的工程经验、BIM应用经验。
具有丰富的工程经验、BIM应用经验。
负责项目的具体管理、协调、资源配备等。
负责在BIM系统进行过程中的各方协调，包括建设单位、设计单位、监理单位等多渠道和多方位的协调
负责本项目BIM应用的具体组织实施，内部的培训组织、考核、评审，新技术研究及应用、模型审核等工作
BIM
管理组
BIM系统开发维护组
具有丰富的BIM应用、软件开发、系统测试、维护及现场配合经验。
负责BIM的项目管理平台开发工作，编制BIM项目管理平台开发及管理方案、验收标准及流程、操作手册等平台开发及应用相关文件。
BIM系统数据管理组
安全、质量、进度、档案资料等管理实时录入，确保档案资料归集与工程实体进度同步
BIM
施工组
土建施工BIM小组
具有丰富的BIM应用及轨道交通工程经验
熟练运用Autodesk、Bentley、Dasault、Tekla等公司的建模及相关软件
配合BIM技术总负责确定项目进度和相关技术要求；
负责土建专业各相关工作协调、配合。
建筑施工BIM小组
配合BIM技术总负责确定项目进度和相关技术要求；
负责建筑专业各相关工作协调、配合。
机电施工BIM小组
配合BIM技术总负责确定项目进度和相关技术要求；
负责机电专业各相关工作协调、配合。
BIM现场应用小组
熟练运用Autodesk、Bentley、Dasault、Tekla等公司的建模及相关软件
负责临时设施、施工器械等的建模，BIM模型维护、共享、管理相关的施工图纸（含电子版图纸）、图纸设计变更、签证单、技术核定单、工程联系单、施工方案、建模需求全部资料；
BIM施工协调小组
熟练运用Autodesk、Bentley、Dasault、Tekla等公司的建模及相关软件
负责现场与各专业施工BIM小组进行工作对接；协助BIM模型维护；确认实际施工进度并协助维护BIM模型时间维；配合实施方对现场人员应用培训和指导；协助收集现场应用情况以及反馈问题等。
辅助项目经理进行项目信息化软硬件的调试、测试、对接、应用推广等；
团队角色
适合人选
要求
职责
BIM设计组
组长
设计公司领导
具有丰富的轨道交通工程经验及BIM应用经验
负责项目监督和组织落实，实施方案的审核，相关调研工作总牵头
BIM设计组
副组长
设计公司专业负责人
具有丰富的轨道交通工程经验及BIM应用经验
负责项目的执行和具体操作统筹、实施方案的制定，实施进度的把控，项目调研和BPR的实施，负责实施方内部工作协调和安排；负责项目实施质量控制；负责各专业BIM模型质量控制；
BIM设计组
现场BIM顾问
BIM工程师
具有丰富的工程经验、BIM应用经验、软件开发经验等
负责现场培训指导、新技术研究及应用、模型审核、需求搜集、问题反馈、资料提交，会议组织，系统调试架设，日常维护等
土建BIM专业小组
土建专业BIM工程师
具有丰富的工程经验、BIM应用经验、软件开发经验等
需熟练运用Autodesk、Bentley、Dasault、Tekla等公司的BIM相关软件
负责土建BIM模型的建立，采用三维设计方式开展施工图设计，专业技术协调管理，涉及到PBPS土建部分服务内容的实施和沟通
建筑BIM专业小组
建筑专业BIM工程师
负责建筑BIM模型的建立，采用三维设计方式开展施工图设计，专业技术协调管理，涉及到PBPS建筑部分服务内容的实施和沟通
机电BIM专业小组
机电专业BIM工程师
负责机电BIM模型的建立，采用三维设计方式开展施工图设计，专业技术协调管理，涉及到PBPS机电部分服务内容的实施和沟通
审核BIM专业小组
高级BIM工程师
具有丰富的工程经验、BIM应用经验、软件开发经验等
负责各专业BIM模型审核工作，实现通过工程模型全专业出图。
BIM应用协调小组
BIM应用协调人员
具有丰富的工程经验、BIM应用经验
负责协调模型与现场的相互配合，保证BIM技术真正落地应用于现场。
智能设计工具开发人员
高级BIM研发工程师
具有轨道交通工程设计知识经验及丰富的软件开发经验。
负责智能设计相关工具开发工作（包括但不限于建模软件的二次开发、参数化标准模型库建立等）
施工图设计阶段施工配合人员
施工图设计阶段施工配合人员
具有丰富的工程经验，有五年及以上轨道交通工程施工经验。
配合相应专业施工图设计人员，明确各专业施工阶段的BIM应用需求（包括但不限于工艺工法、施工组织等要素），并反映在工程模型中，实现工程模型可直接指导施工。
BIM应用系统平台构架。
BIM应用系统平台构架
平台实现以下基础功能特点：
⑴一站式服务：
实现用户统一认证、统一登录，避免用户频繁在不同应用之间切换界面，从统一入口即可了解与日常工作最紧密的所有信息，并能迅速进入相关应用，了解最详细的信息。
⑵一体化操作：
所有应用都必须预先初始化，将基础信息、识别方法、判断标准、计算依据等录入到系统中，以实现不同应用之间的基础信息共享，避免重复操作，减少工作量。
⑶数据共享：
满足各个业务子系统与项目集成管理平台之间，以及各个业务子系统应用相互之间的数据自动推送、关联，实现数据共享。
⑷大数据存储与分析：
项目数据具有数量大、种类多、更新速度快、价值密度低和真实性高等特点，应对项目数据进行统一储存管理，以及后台数据分析并向相关用户推送所需要的、有价值的数据。
⑸统一的底层数据编码体系：
平台的底层数据编码体系应包括EBS（工程分解结构）、PBS（产品分解结构）、DBS（文档分解结构）、WBS（工作分解结构）、OBS（组织分解结构），以方便计算机识别，并保证用户信息（包括用户自身数据和日常工作产生的数据）的唯一性和安全性。
构建与维护
目前，国外的模型精度一般采用LOD等级，LOD被定义为100～500的5个等级，代表从工程的概念模型到竣工模型的整个过程。
而我国住房和城乡建设部发布的《建筑工程设计文件编制深度规定》，将BIM全生命期应用的模型精细度划分为七个等级：
方案设计模型、初步设计模型、施工图设计模型、深化设计模型、施工过程模型、竣工验收模型和运维管理模型。
根据模型构件的划分原则，使用统一的工程结构分解（EBS），即按照项目的单位工程、分部分项工程进行施工结构分解。
模型构件使用统一的命名规则和代码规则。
设计模型
根据项目范围内各专业施工图（包括土建、建筑、机电安装等），以及设计变更需求，构建并维护项目初始模型。
模型精度采用施工图设计等级。
深化设计模型
根据项目施工组织设计，对各专业施工图（包括土建、建筑、机电等）进行施工深化设计，并对初始模型进行优化调整。
模型精度采用施工图深化设计等级。
在项目施工过程中，按照施工进度，跟踪采集竣工所需的数据并赋予模型，使得竣工数据结构化，动态构建施工竣工信息模型。
竣工数据包括：
设备、材料设施的相关品牌、型号、规格、有效期、供货（或施工）单位信息。
模型精度采用竣工验收等级。
3.1.3BIM技术应用详细流程
图3.2.21BIM技术应用详细流程图
为了保证项目BIM实施的顺利进行，实现BIM与管理的相结合，前期的调研工作必不可少。
根据调研实际情况撰写调研报告，反应客观真实情况，各方根据调研报告进行讨论修改，为今后实施做铺垫和基础。
调研内容主要包括：
⑴公司和项目基本情况；
⑵各部门岗位相关职责和工作流程；
⑶目前管理存在问题和疏漏调研；
⑷BIM实施相关内容深入调研；
在调研的基础上提交相关成果：
《BIM实施项目调研报告》、《BIM执行计划书》及相关BIM标准制定（建模、维护、应用）等。
BIM应用
GIS技术实景复制与设计模型结合比对出入口与高压电安全距离
通过BIM多专业协同设计提高设计效率、工作质，
BIM技术的可视化设计在模型生成平剖面图应用。
BIM技术的可视化设计在模型生成平剖面图应用
BIM技术的可视化设计在模型生成平剖面图应用
现场应用
针对绿化工程、管线迁改、交通疏解、道路恢复、场地准备等工程，利用航拍、倾斜摄影及GIS技术，记录工程现状及周边建筑物状态，完成建模及应用模型开展方案模拟及优化工作。
针对站点及区间压力井周边的市政给排水管网情况进行建模，规划车站与区间压力井接入市政管网的方案，明确管线敷设路径；并给地面临时设施的规划提供参考。
应用云计算的优势，根据重点部位的结构标高，结合深化后的机电综合排布方案，完成项目建造阶段的各专业（土建结构、机电等）碰撞检查，发现影响实际施工的碰撞点。
经过碰撞检测和管线综合后，可在模型中任意位置进行剖切，出具可指导施工的剖面图。
深化设计：
结合现场实际情况、施工工艺需对设计方案进行完善
施工方案：
根据业主方、监理方、分包班组意见进行的方案调整、具体管道支架调整等
图3.1.61自动生成各专业碰撞检测报告、生成任意部位剖面图
采用可视化的方式，对施工全过程的管理重、难点，安全风险点，可优化工序和工期的环节进行挖潜和梳理，形成切实可行的施工组织设计，并将总体施工组织设计拆分成季度、月度、周计划；按照实施细则中所约定的施工计划格式，导入项目管理平台中，与模型关联起来。
并根据优化后的全专业施工组织设计，得到资金及投资计划、人员投入计划、大型施工工器具投用计划、设备材料到货计划等。
根据以往的施工经验，选择施工方案的方法、工艺、装备等，并定义工序逻辑关系，从而利用BIM多维度可视化的特点展示施工方案，利用Microstation建模软件，创建施工方案模型；利用Navigator、Synchro4D分析软件，模拟、推演施工方案，验证技术可行性，并优化；用Synchro
?
例如深基坑施工程序复杂，需解决三维空间超复杂问题，风险大，材料用量大，工程量统计费事费力，同时工程进度控制困难，应用BIM技术对支撑维护施工方案模拟和审视、土方开挖施工方案模拟和审视、支撑维护结构与土建结构碰撞检查。
结合施工流程通过对工程模型挂接对施工顺序和工期安排等动态演示基坑开挖过程，及时发现潜在的问题并予以解决。
利用BIM模型还原的施工现场，对包括大型设备操作、人员操作空间及视野进行细致的仿真，了解操作风险区域，规划人员和设备间的安全距离，从一定程度上避免施工安全风险，同时工现场的机械设备、临设、用电、安全等多方面的模拟，找到各种潜在风险，为项目施工的有序进行打下坚实基础。
基于BIM模型及施工工艺模拟，利用Microstation软件，创建施工方案模型，并关联技术要点、工序、风险点等施工文档，然后发布I-Model超级模型，推演模拟结果，以3D
3.
动态跟踪施工风险点的开放及闭合，并与可视化的施工组织设计进行对比、分析、纠偏，应用项目管理平台梳理各阶段安全隐患及防护措施。
利用施工人员区域控制系统，实现进场施工人员的动态管理对现场劳务人员个人信息、进出场时间、安全教育时间等信息录入，使得管理人员可以非常方便的查看现场工人的信息。
在施工现场布设针对人员安全的4D网格定位系统，监测人员现场位置信息，在作业人员靠近危险区域如防护栏周边、大型设备施工作业区域时提供实时安全提醒，避免安全事故。
质量管理包括质量资料管理和现场质量管理。
质量资料包括检验批、试验报告、质检报告等文档资料，将质量资料文档关联至模型，形成质量信息模型，便于质量资料文档穿透式查询。
现场所有机械，均以唯一的“二维码电子身份证”进行全面覆盖，做到一机一证。
相关质量文件及进场检测情况录入平台中，可以实时查询，定期保养时间自动提醒。
3.1.6.8.2设备材料进场质量控制
利用项目管理平台对进场设备材料进行质量控制，设备及材料的相关质量文件及进场检测情况录入平台中；
3.1.6.8.3施工质量控制
每天将所完成作业的质量情况反馈至平台，并将各类质量验收（包括隐蔽工程验收、检验批验收、分项工程验收、分部工程验收、单位工程验收等）情况录入系统；质量巡检过程中发现的问题，通过在模型上“按图钉”的方式进行记录，并相应触发整改派工单等一系统列流程，整改完成由监理确认后，整改流程方闭合，完整记录质量问题及处理情况。
的质量管理应用流程
9项目成本的精细化管理
基于BIM模型计算工程量，算量结果可视化，算量计算子目可追溯计算公式和模型。
并且修改BIM模型后，能够自动更新工程量清单。
利用历史数据或模板数据，导入模型即可完成快速算量造价过程，工程量计算能够反差追溯到每一个构件，并进行多专业的算量结果汇总。
模型修改后，能自动识别符合原来属性的构件，可以单选构件或分类构件群，每个构件的都有详细的工程量计算式。
可以分构件检查算量计算结果，精确对量。
基于BIM平台的建模算量图
应用以BIM技术为依托的工程投资数据平台，将包含投资信息（工程量数据、造价数据）的BIM模型上传到系统服务器，系统就会自动对文件进行解析，同时将海量的投资数据进行分类和整理，形成一个多维度的、多层次的，包含可视化三维图形的7D结构化工程基础数据数据库。
管理人员可远程调用、协同，对项目快速准确按区域（根据区域划分投资主体）、按时间段（月、季度、特定时间等）进行分析统计工程量或者造价，使得项目的投资在可控范围内。
10进度模拟与资金计划
可以将进度计划（MSproject、Excel进度计划）导入BIM模型中，将模型中的构件与施工进度计划进行挂接，并深度整合施工过程中涉及的资源（人力、材料、机械设备）、成本、安全等信息，从而实现多个维度的施工管理，形成5D模型，实现5D虚拟建造、动画播放，并与成本、工序维度关联，为相应资金准备提供依据。
可以WBS模型进度、资金计划曲线的同步显示，直观了解形象进度，并且查看任意时间点的WBS进度、资金计划、人材、机计划等信息。
图-1基于BIM平台的成本管理5D模拟图
.2材料的精确控制
传统施工管理中容易出现一些问题，如：
根据班组计算得到的过程中计划工程量制定采购计划，责权颠倒；施工过程中无法及时、准确获取拆分工程实物量，无法实现过程管控；施工中材料领取经验主义盛行等。
基于BIM技术的4D关联数据库，可以实现快速、准确获得过程中工程基础数据拆分实物量，随时为采购计划的制定提供及时、准确的数据支撑；随时为限额领料提供及时、准确的数据支撑；为飞单等现场管理情况提供审核基础。
图-2通过PDS系统对混凝土、钢筋等主材用量进行查询控制图
.3及时的两算对比
两算对比是精细化管理的重要手段，但迫于工具的缺乏，一直很难真正实施，或者无法实现短周期的对比。
有了BIM技术，为及时的两算对比提供了可能。
施工过程中，每次材料进场及混凝土浇筑的量可以及时提供给BIM技术人员，并抽取BIM模型中的相应数据可以进行计划量与实际量对比，查找分析原因，出总结分析报告。
图-3实时对项目计划成本、实际成本进行对比图
1变更管理
现代工程经常是典型的“三边工程”，即时依据最新图纸刚做好的施工资源计划，应为最近的图纸要马上做调整。
依靠传统的方式，已经很难跟不上这么快的、变化节奏。
而应用BIM技术，可以在2-4小时内，最多一天时间，调整好变更量，依靠配套的数据分析系统，快速分析出下一步需要的人材机资源计划，为项目部及时调整部署赢得了宝贵的时间。
图1-1基于BIM平台MC系统进行人才机分析图
图-2基于BIM平台MC系统完成的变更通知单
能够对变更通过颜色的区别进行管理，能够实现变更工程量与成本估算的可视化呈现，实现数据的可追溯性；能够通过模拟反映变更前后的影响；能够支持各种变更管理，包括开挖洞口，尺寸变更，材料变更，新建变更，拆除变更，清单变更。
2移动终端管理
利用移动终端（智能手机、平板电脑）采集现场数据，建立现场质量缺陷、安全风险等数据资料，与BIM模型即时关联，方便施工中、竣工后的质量缺陷等数据的统计管理。
应用具备以下特点：
⑴缺陷问题的
升级会员 