BIM是信息化發(fā)展的產(chǎn)物,它作為一種先進的技術(shù)正在悄然推動著建筑行業(yè)的生產(chǎn)方式、管理和技術(shù)變革。近年來，BIM技術(shù)在房建領(lǐng)域已積累了大量的實踐經(jīng)驗，BIM也逐步在基建市政領(lǐng)域落地應(yīng)用。由中鐵十四局集團大盾構(gòu)工程有限公司承建的濟南黃河隧道項目，率先引入魯班BIM技術(shù)，通過BIM技術(shù)的深入應(yīng)用，在項目的成本管控、質(zhì)量安全管理、進度管理等方面取得了顯著成效，成為隧道BIM應(yīng)用實踐的典范。

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　　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(guān)的附屬工程，其中盾構(gòu)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(gòu)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(gòu)隧道之一全長4760m，主要包括穿黃隧道3850m、接線道路910m及相關(guān)的附屬工程。

　　項目示意圖

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　　BIM應(yīng)用

　　BIM模型應(yīng)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(gòu)段機電圖紙問題等。

　　基于傾斜攝影的用地紅線復(fù)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(gòu)筑物信息，并將施工紅線與地面坐標(biāo)匹配，精確定位拆遷位置，并標(biāo)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(gòu)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(jié)構(gòu)形式相互關(guān)系，全面查看多專業(yè)設(shè)計效果，為隧道內(nèi)部優(yōu)化設(shè)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(jié)構(gòu)復(fù)核

　　北岸盾構(gòu)工作井結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在10余處露出地面結(jié)構(gòu)物。通過三維模型精確展示各個結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，并結(jié)合完工后的設(shè)計地面驗證其布置合理性。對幫助理解設(shè)計意圖，優(yōu)化設(shè)計方案起到巨大幫助。

　　排布優(yōu)化

　　廢水泵房在整個隧道設(shè)計和施工是復(fù)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(shè)計情況，復(fù)核設(shè)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(yù)留孔洞

　　在北岸明挖敞開段圖紙上預(yù)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(yù)留孔洞和預(yù)埋件在模型上進行定位，是將設(shè)計的意圖進行細化的過程，可以將設(shè)備及其預(yù)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。

　　BIM平臺應(yīng)用

　　質(zhì)量安全管理

　　利用BIM技術(shù)進行現(xiàn)場質(zhì)量、安全問題整改閉環(huán)管理。技術(shù)員發(fā)起質(zhì)量、安全問題協(xié)作，關(guān)聯(lián)模型和相關(guān)資料，利用手機對問題位置拍照上傳，系統(tǒng)通知相關(guān)負責(zé)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(shù)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(dǎo)入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BIM平臺中看到實際進度與計劃進度的提前或滯后關(guān)系，為工期調(diào)整提供直觀的依據(jù)。

　　構(gòu)件信息管理

　　BIM作為信息在建筑物全生命周期當(dāng)中流轉(zhuǎn)的技術(shù)，信息是BIM的關(guān)注點。模型上傳平臺含有設(shè)計標(biāo)高、尺寸等信息，可以實現(xiàn)設(shè)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(shè)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(gòu)件相關(guān)的設(shè)計、施工、驗收、運維等相關(guān)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(yīng)用

　　項目應(yīng)用Luban iWorks手機端，可輕量化查看模型，查看構(gòu)件屬性信息、進度信息、資料信息，并支持模型構(gòu)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(yīng)用多平臺整合提供了基礎(chǔ)。

　　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(gòu)機監(jiān)測系統(tǒng)、“BIM+GIS+IOT”系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)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(shù)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(gòu)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(guān)系。

　　盾構(gòu)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(gòu)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(gòu)機掘進過程中進行智能管控。

　　BIM技術(shù)在隧道工程施工中的應(yīng)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(shù)、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(shè)項目的全程管理，使得整個施工過程可視化、智慧化、科學(xué)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。