杭黄铁路应用BIM技术 “智慧因子”深耕桐庐隧道

发布日期：2016-03-22来源：中交二航务工程局第四工程公司编辑：周锐

[摘要]

　　 这些天，杭黄铁路桐庐段各工点上，装载机、挖掘机来回穿梭，工人们加班加点，好一派繁忙景象。“桐庐段各项工程建设走在了整段的前列，尤其是桐庐隧道的建 设，我们已经有了突破性的进展。”中交二航局杭黄铁路项目部指挥长程跃辉说。截止目前，桐庐隧道已经成功掘进1390米，完成四分之三的工作量。

　　 能有这般进度，工地管理也是井井有条，指挥长程跃辉透露了他们的秘密武器，那就是BIM技术的应用，有了这“宝贝”，即便施工难度再大，他们也有信心做到更好。

　　 桐庐隧道施工风险高BIM技术呼之而出

　　 桐庐隧道是典型的高风险施工管理隧道，据项目部一架子队技术负责人黄海波介绍，位于县城西南、全长1836米的桐庐隧道表层多为冲洪积粉质粘土、卵石土 层、下伏基岩，加上施工工法多、施工设备多、周边环境恶劣、受降雨影响较大等影响，桐庐隧道施工管理风险很高。

　　 不仅如此，中交二航局杭黄铁路项目部为了100多棵树龄达数百年、树高10米左右的古桑树，他们改变了明挖的尝试，决定采用暗挖的方法“穿”过古桑园。这 一改，桐庐隧道施工风险更是直接从二级提到了一级。“这其中，光是岩土开挖的总方量，就达到了14200方，是平常的2倍多。”黄海波说道。

　　 “难度这么大的隧道，在长江中下游的平原丘陵地区，确实不多见。”项目部指挥长程跃辉如是说。

　　 怎么办?隧道建设不仅关乎进度，而且还关系安全、质量，这些都是重要保障，一点马虎不得。

　　 这个时候，中交二航局技术中心的专家们想到了利用包括数字化、可视化、网络化、云平台等前沿技术理念的BIM技术，并专门派来技术骨干负责桐庐隧道BIM技术应用工作。这下，指挥长程跃辉久久悬着的心才放了下来。

　　 BIM技术应用广泛水立方鸟巢也用

　　 何为BIM技术?BIM即是建筑信息模型(buildinginformationmodeling)英文首字母的缩写。它是一个信息模型，涵盖了建 筑的所有信息，平面上二维信息、空间上三维信息、时间上四维信息、造价上的五维信息、工序上的六维信息等，是一种广泛应用于工程设计建造管理的数据化工 具。

　　 现年29岁的王永威，从长安大学研究生毕业后，专门负责BIM技术的推广与研究。眼下，他是杭黄铁路桐庐隧道BIM技术的系统主管。

　　 “BIM技术其实并不难懂，BIM在城市建设过程中的应用也很多，比如北京的水立方、鸟巢，上海的中心大厦，广州的周大福金融中心等，他们均采用了BIM技术。”王永威形象地介绍了BIM技术的应用成果。

　　 “BIM技术在国外的应用已经较为广泛，在国内的建筑领域，也开始得到了很好地应用，但在桥梁、隧道等交通领域，BIM技术还处在探索研究阶段。”王永威 继续说，采用BIM技术的建筑物，从建造之前开始就有各类信息附加到每个构件，因此，建筑物在运营管理中发现任何一个构件出现问题，都可以很快地找出症结 所在。

　　 针对桐庐隧道建设条件复杂、施工工法种类多、施工风险及质量控制难度大的特点，技术中心的技术骨干们夜以继日地开发了以多维信息模型的载体，以WBS(工作任务分解)为主线、以工作包为单位、以BIM构件为核心的桐庐隧道施工协同平台。

　　 经过需求收集、模型创建、架构搭建、算法设计、编码测试等工作，总投资500余万元的桐庐隧道项目施工协同管理平台于2015年9月正式上线，并指定专人负责各项任务，全面推进BIM技术在隧道施工中的应用工作。

　　 三维可视化交底隧道建设事半功倍

　　 打开桐庐隧道项目施工协同平台，通过BIM技术应用，不仅桐庐隧道的整个模型清晰可见，而且各个点位上的进度、质量、安全、风险等内容同样清楚。

　　 平台采用了GIS+BIM技术，共包含项目总览、设计管理、施工组织、进度管理、质量管理、安全管理、风险管理等7个功能模块，这些模块应用，直接实现了建设项目施工阶段工程进度、人力、设备、成本和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟。

　　 “所见即所得”是BIM技术的主要特点。“现场所有的工点信息，这个平台上都能看得到。”完整的工程信息描述，如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能 等设计信息;施工工序、进度、成本、质量等施工信息每个步骤、每个工序，质量怎么样，有没有风险，平台上一清二楚。

　　 不仅如此，如果工点上有出了质量问题，工程总指挥在平台上即能作出科学部署，有效地解决了以往层层上报、层层部署的问题，大大提高了生产效率。

　　 王永威关掉平台，自豪地说：“有了这技术，领导不用跑现场，坐在办公室也能清楚地看到所有工点的情况，让指挥管理于千里之外成为了现实。”

　　 同时，三维可视化的特点，首先在前期就减少了在建筑施工阶段可能存在的错误和返工，优化净空，极大地提高了施工质量。

　　 该技术平台还实现了系统平台的高度智能与集成，整合气象、水文、结构及地质监控的数据，便于进行实时分析处理;其次，建立了富水地区卵石地质条件下区域降 雨量大小与地下水位及现场施工风险对应关系，有效地指导现场施工;最后，基于激光扫描仪进行隧道围岩变形监测，开发了相应的自动化数据处理及传输系统，提 高了监测数据采集的效率。

　　 正是有了BIM技术的辅助，桐庐隧道的高风险得以受控，质量安全得到有效保障，确保了工期，施工工效提高了30%。

　　 BIM技术应用方便团队个个高学历

　　 现年27岁的王敏从河北工程大学研究生毕业后，如今负责桐庐隧道BIM技术应用的现场巡视。他每天的工作是收集上传质量安全信息、进度信息和施工信息至协同平台上，供后方管理运营。

　　 “计算机毕业的，不一定能干这活。”作为杭黄铁路第一个采用BIM技术的桐庐隧道，桐庐隧道BIM工作小组共设置13个岗位，包括系统管理员、模型维护管 理员、计划管理员、进度填报员、质量资料管理员、交底资料管理员、进度审核员、安全资料管理员、现场安全管理员、监测信息管理员、风险巡视员、风险评估 员、现场质量管理员，他们无一不是硕士研究生以上学历。除了这些驻点服务外，他们背后是更为强大的智囊团。

　　 成立于2007年的二航局技术中心，2009年11月升级为国家级企业技术中心。技术中心总部现有科技人员百余名，其中博士7名，硕士67名，本科及以上 学历人员达100%;拥有国家级企业技术中心、长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室、博士后科研工作站等“五大主体”创新平台。

　　 不仅如此，近年来，技术中心各类成果已成功应用于苏通长江大桥、重庆朝天门大桥、杭州湾跨海大桥、南京纬三路过江隧道、广佛地铁、沪通长江铁路大桥等国家重点工程中。

　　 “BIM技术解决了当前建筑领域信息化的瓶颈问题，实现建筑生命期各阶段的工程性能、质量、安全、进度和成本的集成化管理，对建设项目生命期总成本、能源消耗、环境影响等进行分析、预测和控制。”王永威如是说。

　　 这不，中国工程院院士沈祖炎也在《土建行业未来发展趋势》一文中说到，土建工程信息化主要就是BIM，BIM在建筑领域的应用有很重要的价值，BIM如与 建筑工业化建造有机结合，它的功能将会有质的变化，甚至可以引起建筑工业化的第四次革命。届时，新型建筑工业化建造将能在数字化信息技术控制的可自律操作 的智能系统中进行。

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