金标杯优秀作品24期：BIM技术在北京冬奥支线02合同段施工管理中的应用

BIM技术在北京冬奥支线02合同段施工管理中的应用

赵瑞晨1，2

（1.北京市政建设集团有限责任公司 智能建造中心，北京 100089

2.北京高新市政工程科技有限责任公司 智能建造中心，北京 100089）

摘  要：本项目作为北京市重点项目，施工标准要求高。为响应业主打造智慧工地建造的目标，公司经过统筹规划采用BIM技术从源头紧抓项目重难点进行分析、应用，通过使用三维技术改善传统施工工艺，以提高施工质量和施工效率，并给出最优的解决方案，使项目能按预定规划时间顺利完成，确保冬奥会相关配套设施顺利投入使用。

1.工程概况

北京轨道交通11号线西段（冬奥支线）北起模式口西里居住区北侧，起点站为金顶街站，沿石门路、金顶西街南北向敷设、过阜石路与北辛安路并行向南转入首钢地区，沿规划修理厂西路南北敷设，在长安街西延北侧设置首钢站为本期工程终点站。线路长度约4.3km，全部为地下线，设站4座，换乘站2座，分别于金安桥站与M6、S1线换乘，与首钢站规划R1线换乘，在首钢站西北象限，预留R1线联络线1处。

1.1项目简介

北京冬奥支线02标段包括“地下两站两区间”，区间全长约1.4km，车站为金安桥站（全长约200米）、北辛安路站（全长约212m），两车站主体结构均采用明挖法施工。金安桥站～北辛安路站（全长628.672米），采用暗挖施工。北辛安路站～首钢站（全长361.7米），北段90米采用明挖法施工，南段270米采用暗挖法施工。项目总投资额8.16亿元。 

1.2 组织机构

集团二处与市政科技公司合作成立项目部BIM小组，结合项目实际情况多维度考虑项目各应用点，确定本项目BIM实施方向和应用前景。

项目BIM小组以项目经理为直接负责人，项目总工带队，集团BIM中心技术人员做支撑，各部室关键人员参与。

具体如图所示。 

组织架构图

1.3应用策划

本项目为北京市政集团地铁工程智慧工地示范项目，根据集团十四五战略规划需要，前期对项目进行BIM应用需求调研，根据北京市政集团BIM应用指南，结合本项目重难点，编制项目BIM实施方案并组建智能建造中心，明确各成员的岗位职责、应用流程、应用目标、成果要求。

2.应用亮点：

2.1混凝土管控

分析情况：分阶段对混凝土用量进行分析汇总，计算损耗量，加强用料管理

整理计划量、BIM量、小票量，进行三算对比，分析计划量、BIM量、小票量之间的量差。

计划量与BIM量→审核计划量，BIM量与小票量+分析损耗量，考评管理效果

效益：以上图表为金安桥站混凝土量分析数据，BIM技术扣除了钢筋等构件占据的空间。

（1）计划量比BIM多13方，可见通过BIM量有助于提供准确的计划量，将通过BIM量代替工长计划量进行混凝土计划量管理。

（2）小票量比BIM量多47方，此部分工程量为管理损耗，通过管理手段有效降低工程量损耗，有助于提高企业管理效率。

（3）BIM技术为混凝土管控提供了更为精准的基准，更如有助于混凝土精细化管理，通过BIM技术提高计划量精准度、辅助降低实际用量损耗度，对提高项目混凝土管控效果具有重要意义。 

2.2机电施工管理

针对项目机电管线进行综合排布，通过三维可视化模型，直观的反映出各专业之间碰撞问题，在施工前期，通过进行碰撞检测，逐一排查，做到零碰撞。对机电管线进行管线综合，辅助现场机电安装，统计结构上预埋件的数量和套管的位置进行并校核。做记录汇报技术部，用以指导现场施工

机电单专业深化图纸：现场队伍严格按照深化图纸施工，避免返工。针对管线复杂区域，进行针对性出图，并结合三维可视化交底，使得现场工人做到心中有数。

效益：通过对现场水泵房机电安装全过程进行不定期检查，专业BIM技术深化人员每天至少去一次现场，检查机电安装与图纸深化后是否一致，过程发现问题立即更正；最终达到现场安装与模型布置高度吻合，大量降低返工现象。

2.3三维地形模拟

解决方案：

本工程采用市政集团自主开发的三维地质软件进行地勘数据整理并创建模型，为基坑施工提供了快速可靠的数据支持。数据与地质模型相关联。可以通过数据驱动模型变更，快速生成三维钻孔模型，一键生成三维地层模型。并可直接导出Revit模型与结构模型进行整合。  高程数据集成在地质模型中，可以快速生成钻孔柱状图，可进行竖向、平向、斜向等任意方向的剖切地层，查看地层断面，多个钻孔生成地层剖面图。

应用效果：

通过市政三维地质的应用，使得对地质情况的了解更清晰，可快速查看不同地点的地质情况。对需特殊处理的地质条件，进行提前预判，采取相应的技术措施。为施工提供了快速可靠的数据支持。确保了施工的质量安全进度。

2.4交通导改

第一期导改进行车站主体施工，施工约需14个月。此次改造范围全长约450米，导改设计里程K0+000至K0+450。施工前需要对道路两侧 南北向人行道及绿化带改造为临时路面，车道宽度由原双向8车道，压缩为双向6车道+2米机动车道+2米人行步道。车站施工前期对道路进行导改分流，保障车站施工时，周边道路能够正常通行。

第二期导改进行出入口及风道施工，围挡分为四个区域，施工约需8个月。此次改造范围全长约400米，此次导改设计里程K0+000至K0+400。车道宽度由第一次导改的双向6车道改为双向4车道+2米非机动车道+2米人行步道。

2.5隧道内人员机械定位

本项目施工场地大，同时施工作业面多。如何做到施工人员的安全管理成为重点。同时业主要求三个标段实施隧道内人员机械实时定位，并上传至其平台之中。因此，本项目将采用 “现场施工人员设备定位系统”实时对管理人员和流动式起重设备进行定位，及时了解对象在现场的位置信息，便于监管。为响应国家智慧工地建设，业主在全线范围统一布设劳务管理平台，实现了人员、机械实时定位。提高应急响应速度和处置突发事件的能力。

3.总结与思考

3.1 经济效益

通过将BIM技术融入混凝土、支撑体系、机电安装过程管理：

①通过碰撞检查和管线综合，优化图纸，提高设计精度，减少因此产生的窝工和返工，有效缩短施工作业时间，减少因此产生的费用，预计可缩短工期10日，节约费用约10万元。

②通过施工可视化交底及方案对比分析，提高施工效率，减少返工，预计可缩短工期20日，节约费用5万元。

③通过BIM+智慧工地等先进技术的综合应用，让施工现场感知更透彻、互通互联更全面、智能化更深入，大大提升现场作业人员的工作效率。有效支持现场作业人员、项目管理者、企业管理者各层协同管理工作，提高了施工质量、安全、成本和进度的控制水平，减少浪费，保证工程项目成功。

④在工程交付使用后，业主将模型导入运维平台，实现建筑结构机电全方位的运营维护，相对于人工管理，省时省力。

3.2社会效益

保障东奥会配套设施顺利通车：

①利用劳务实名制管理系统和现场施工人员定位系统随时掌握施工人员动态，对施工人员进行安全管理，对现场进行监督安全生产、工程质量和隐患排查，可有效减少安全质量事故的发生。

②通过BIM的应用，对施工过程、施工工艺、施工流程等进行虚拟，提早发现可能存在质量问题、安全隐患；保护施工人员人身安全、保证施工质量。

③通过BIM应用辅助临建CI标准化建设，提升项目整体对外宣传效果和企业形象。

3.3环境效益

①施工前期，可利用BIM技术对施工场地进行优化布置，有效利用场地，规划好施工道路，减少运输费用和场内二次搬运，满足环保、节能、绿色文明施工、安全生产的要求。

②施工阶段，采用扬尘噪音监测系统，降低扬尘与噪声污染，满足绿色建造的要求。