地鐵工程周邊環(huán)境復雜，交通流量大，與市政管線以及周邊建筑物具有較大的干系，同時具有施工工序繁雜、結(jié)構(gòu)物形式多樣、施工組織困難、施工風險大等特點]。以天津地鐵4號線某車站項目為例，通過bim技術(shù)輔助，實現(xiàn)地鐵車站施工中前期的場地布置、主體結(jié)構(gòu)施工中的方案優(yōu)化，提前策劃解決風險控制的重難點，確保地鐵車站施工進度與質(zhì)量，從而有效提高了施工效率。
1.工程概況及施工重難點
1.1工程概況
天津地鐵4號線某車站項目為地下兩層島式站臺車站，主體結(jié)構(gòu)總長190.4m，標準段寬20.7m，高13.51m，大小里程端頭井段寬24.7m，高15.21m，站臺中心處底板埋深為16.71m，覆土厚度約為3.2m。車站采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱型結(jié)構(gòu)型式，主體結(jié)構(gòu)為兩層三跨矩形框架結(jié)構(gòu)，車站圍護結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻，明挖法施工；車站兩端區(qū)間采用盾構(gòu)法施工，大小里程端均為盾構(gòu)始發(fā)井。
該車站項目附屬及外掛區(qū)包含1號、2號風享及a1、c出入口，基坑長度約190m，基坑寬度不一，呈不規(guī)則形狀，基坑自身風險等級為4級?；訕藴识紊?0.1m，通道部分局部加深段坑深為12.3m。圍護方式采用“smw工法樁+內(nèi)支撐”形式，圍護結(jié)構(gòu)為smw工法樁，共設(shè)兩道支撐。
1.2工程施工重難點
①周邊環(huán)境復雜?；娱_挖過程中影響范圍內(nèi)包括：高壓電塔，郵區(qū)中心局大樓，距離車站基坑東側(cè)1.6m有一條輸配水管（埋深1.29m）、4.4m有一條雨污合流管（埋深3.66m）、8.9m有一條天然氣管（埋深1.20m），均對地鐵車站順利施工具有一定的制約。
②地鐵車站南側(cè)附屬及外掛區(qū)為異形結(jié)構(gòu)，由于節(jié)點復雜，細部處理存在困難，異形結(jié)構(gòu)對于附屬及外掛區(qū)圍護結(jié)構(gòu)鋼支撐架設(shè)存在一定的難度，需要對各個支撐進行專項分析。
③工期緊張，施工任務(wù)重，車站西側(cè)必須按照工期節(jié)點移交盾構(gòu)，東側(cè)必須按照工期節(jié)點進行場地還原并移交郵區(qū)中心局。
④地鐵車站人防區(qū)域涉及過多的人防預埋件，且均需要一次預埋成型，對人防施工要求嚴格，同時人防門等設(shè)備安裝與土建部分施工存在交叉作業(yè)問題，如果未提前進行合理的工序計劃安排，容易出現(xiàn)窩工、怠工。
2.地鐵車站施工bim應(yīng)用
bim三維模型的建立是決定bim技術(shù)應(yīng)用的前提，天津地鐵4號線某車站項目依據(jù)cad設(shè)計圖紙，采用revit軟件對地鐵車站進行了模型建立。通過創(chuàng)建地鐵車站施工場地、既有道路、圍護結(jié)構(gòu)、支撐體系及結(jié)構(gòu)主體的模型，進行施工過程中的工程部位參數(shù)化模擬和可視性展示達到對結(jié)構(gòu)及施工工序的優(yōu)化，減少不必要的返工，從而提高了工程進度、質(zhì)量安全及成本管控能力]。
通過建立地鐵車站施工場地布置模型圖（圖1），并進行虛擬施工模擬，可以在進場之初（正式施工前）對施工場地進行更加合理的布置，避免施工過程中，因場地狹小及運輸?shù)缆凡粷M足運輸要求等需要對施工場地進行重新布設(shè)，引起二次搬運等問題，有利于項目整體施工進度及生產(chǎn)成本的控制。
2.1圖紙審核
在模型創(chuàng)建過程中，發(fā)現(xiàn)大量圖紙問題，包括設(shè)計存在缺陷，圖紙出現(xiàn)錯誤，個別圖紙遺漏等。具體包括：結(jié)構(gòu)圖紙與建筑圖紙構(gòu)件尺寸之間存在差異；平面圖個別位置未繪制詳細剖面圖；建筑圖與結(jié)構(gòu)圖中樓梯剖面圖存在很大差異等。建模過程中，對各專業(yè)圖紙進行了詳細審核，過程管控全面到位，將過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行匯總，及時與設(shè)計單位溝通反饋，減少了設(shè)計變更，避免了不必要的返工，在項目正式開工前就節(jié)約了大量生產(chǎn)成本。
2.2bim三維模型構(gòu)建
建立基于bim技術(shù)的地鐵車站工程全專業(yè)模型.通過模型指導項目施工，對整個工程進行4d施工模擬，能夠反映整個施工過程的進度安排，建立bim模型與進度計劃之間的關(guān)聯(lián)，從而能夠在項目初始階段發(fā)現(xiàn)后期施工所要面臨的一系列問題。通過模擬施工，提前預判并進行事前控制，提出更加合理可行的施工方案，合理安排人員、材料、機械設(shè)備，最大限度實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。
使用revit軟件建立模型，地鐵車站項目主體結(jié)構(gòu)模型如圖2-圖4所示，地鐵車站項目附屬及外掛區(qū)圍護結(jié)構(gòu)和支撐體系模型如圖5所示。利用模型可以對異形附屬及外掛區(qū)圍護結(jié)構(gòu)工法樁構(gòu)件以及水平支撐體系的鋼支撐構(gòu)件有更直觀的認識.有利于現(xiàn)場對施工打樁以及架設(shè)鋼支撐的施工質(zhì)量控制。
2.3bim技術(shù)應(yīng)用效果
由于該車站周邊環(huán)境復雜，地鐵車站施工過程中必須加強監(jiān)測，通過對模型、現(xiàn)場和監(jiān)測信息三者的融合，來實現(xiàn)信息集成類的bim應(yīng)用。通過bim技術(shù)模擬人防區(qū)預留預埋施工，可以提高施工單位與施工隊伍之間的溝通效率；通過創(chuàng)建的預留預埋模型以及施工工藝模擬，可以對工人進行更加直觀的交底，避免施工過程中出現(xiàn)遺漏，從而實現(xiàn)繁瑣復雜的預留預埋施工技術(shù)簡化。后期施工完畢，質(zhì)量管理人員可以模型為基礎(chǔ)對質(zhì)量進行檢查。
與傳統(tǒng)施工管理模式相比，基于bim技術(shù)的4d施工模擬能夠精準計算出各施工階段對原材料的需求計劃，避免出現(xiàn)材料堆積，最大限度節(jié)省施工場地，解決因場地狹小所引起的一系列問題。與此同時，通過bim技術(shù)精細化管理，合理安排土建施工與人防設(shè)備安裝之間的交叉作業(yè)，實現(xiàn)人工、材料以及機械設(shè)備的合理配置，避免不必要的浪費[]。建模完成后項目部組織技術(shù)部、工程部、物資部對模型進行會審，將直觀模型與現(xiàn)場實際施工經(jīng)驗融合，進一步優(yōu)化施工方案，后期通過對施工工序進行模擬，提前驗證已優(yōu)化施工方案在實施過程中的可行性以及實施過程中可能面臨的困難，有利于指導實際施工，切實提高施工效率，既解決了工期緊張的問題，同時保證了工程質(zhì)量。
3.結(jié)語
目前全國正在大力發(fā)展城市軌道交通建設(shè)，本文以天津地鐵4號線某車站項目為例，介紹了bim技術(shù)在地鐵車站施工中的應(yīng)用。bim技術(shù)目前仍處于探索發(fā)展階段，未來需不斷總結(jié)其在軌道工程中的應(yīng)用，拓展應(yīng)用領(lǐng)域，促進城市軌道交通建設(shè)。