丛利
天津津彩工程设计咨询有限公司天津市300000
摘要：近年来，随着科学技术的进步，在我国各领域的应用十分广泛。综合管廊是将各种管线集约化，是城市基础设施现代化建设的趋势，是城市发展到一定阶段的必然结果。BIM是工程建设领域的一次技术革新，是实现将工程项目模拟化、信息化、智慧化的有效途径。以山东省某综合管廊为对象，建立地下综合管廊BIM三维可视化模型，通过模型的信息共享和集成处理，建立基于BIM技术的综合管廊设计协同平台，以解决设计各专业间的信息不对称，提高管廊设计质量与设计效率。
关键词：综合管廊；BIM；设计
引言
近年来，随着城市建设的发展，城市地下基础设施建设滞后的问题凸显。如城市某些区域各类架空线网密集，影响了城市形象的提升；管线设施更新、维护造成马路反复开挖，交通拥堵，对城市发展及人们的生活造成了影响。城市综合管廊能够容纳各类市政管线，可以从根本上解决由于线路设施升级、管线扩容造成的“马路拉链”问题，而且管线入廊后，街道变得更加整洁，显著提升了城市形象。因此建设综合管廊是实现工程管线的集约化、规范化管理的必要条件。
1城市综合管廊概述
城市综合管廊工程是指在城市道路下面建造一个市政共用隧道，将电力、通信、供水、燃气等多种市政管线集中在一体，实行“统一规划、统一建设、统一管理”，以做到地下空间的综合利用和资源的共享，是现代化智慧城市建设的重要市政基础设施。近年来，我国正在大力推进地下综合管廊的发展。传统的城市管线大多直接埋于地下，各专业分开布置，自成系统，无法适应城市高密度化的发展趋势。而综合管廊的建设有利于市政管线的敷设、增容、维护和管理，能最大限度的避免城市道路由于敷设或维修各种管线而导致的重复开挖，延长管线的使用期限，同时将提高城市排水能力，杜绝城市内涝现象出现。城市综合管廊工程具有管线种类多、密度高、口部设计复杂等特点，传统基于CAD的设计模式在设计过程中极易出现设计冲突，设计管理无序、施工图出图效率低等问题。而BIM技术在优化设计质量和效率方面相比传统CAD模式有着无法比拟的优势。
2我国综合管廊建设中存在的主要问题
2.1建设规范和标准不完善及欠缺
从我国2015版《城市综合管廊工程技术规范》中可知，本规范对综合管廊之中的缆线管廊相关要求及规定涉足较少，对于盾构方式的圆形断面施工工法没有明确规定，因此，该版规范在施工工法上还存在欠缺。由于综合管廊建设规范与标准的不完善和欠缺，使得在建设过程中相关法律法规不完善，致使各参建相关方职责不明确，这在客观上直接导致综合管廊在我国建设中短时间内不能快速发展。
2.2缺乏投资
任何1项工程都需要资金的投入，虽然我国不断有综合管廊建设相关政策出台，但在资金支持上还有所欠缺。综合管廊是我国近年来重点推行的新型建设工程，还未大范围普及，各投资方对其认识还不够，在投资之前都谨慎考虑自身抗风险能力，但由于缺乏国家政策上的支持，投资方自然兴致不高，这也直接阻碍城市地下综合管廊在我国的建设发展。
3BIM技术在城市综合管廊建设中的应用
3.1管线碰撞检测
综合管廊传统的CAD设计方法，其设计成果表现为综合管廊的平、立、剖面图，各图纸都是独立设计，缺乏关联，一旦管廊相关数据发生变更，其余图纸的信息都需要人工进行修改，工作量大，极易出错；而且综合管廊中管线种类丰富，也会涉及众多不同专业的设计人员，由于人员较多，设计人员之间难以保证充分协调，因此各专业图纸之间的错漏碰撞难于避免。利用BIM技能够事先对管线排布的情况进行检测：需先建立建筑物及管线的BIM施工模型，根据规范，设定管线冲突检测的标准，利用相关软件（如Naviswork等）检查管廊模型中管线的排布情况，管线与管线之间、管线与结构之间碰撞根据设定标准自动检测，一旦产生碰撞，软件对于碰撞的部位会突出显示，简明易懂。碰撞后，BIM软件也会自动给出修正方案，但是对于重要部位，需要设计、施工及建设方共同对碰撞进行评估并给出修改结果。BIM具有关联性的特点，一旦模型修改，其他相关图纸即自动更新，大大减轻了设计人员的工作量。碰撞检测的具体流程。
3.2施工方案优化模拟
综合管廊起点出入口匝道A与主车道外墙的连接部位、主车道预留通道口处综合管廊众多预留管道口标高参差不齐，以及主车道拐弯段主体设计变更顺接困难，此几处部位存在一定的施工难度，就此基于BIM模型的施工方案优化调整，直观研讨和推敲施工方案的可行性，从而制定出科学有效的施工解决方案，从而可事前发现问题，事中避免返工、窝工和延误工期。
3.3节点深化
传统的节点深化往往采用二维图纸展示节点的空间位置，通常独立进行，即使考虑其他专业，往往也只是简单的图纸叠加，在复杂的节点难以取得理想的效果。BIM通过三维模型直观展示，提高复杂节点的技术交流效率，提升深化设计的准确性，利用Revit完成交叉井室中的管道设计、支吊架设计、附属设计（包括吊装口、通风口、逃生口、防火墙、集水坑等），通过对模型进行多角度的浏览与分析，提高发现并解决复杂节点问题的效率。
3.4图模一致和错漏排查
在一个正常的完整的项目设计周期当中，前后出现几版图纸是非常常见的。从业主要求、设计规范、施工安全和节约成本等角度考虑，一步到位最终版图纸的事情实属罕见。但是为了满足项目实际需求，三维模型不可能等到最终版图纸到位后才开始创建。所以模型根据每一版图纸所要做的调整修改就是一个时时的过程（我们可以简称其为图模一致）。这些修改可以在模型中直观具体的体现，给施工带来极大的便利。传统设计图纸由于受到维度的限制，设计师很难保证图纸的完全正确。一般来讲，发现问题往往是在施工过程中，再反馈给设计，设计做出变更，现场返工等老一套的解决方案会带来工期的延长和成本的浪费。这给施工过程的完整性和积极性带来了挑战。此时BIM技术的应用可以更好的解决这个问题。“未建先见”的模型在开始施工前对图纸进行检查，使不合理或是错漏之处有一个先期的“预见”，从而先期解决问题。
3.5数据库和运维管理平台
BIM模型集成了建筑生命周期中大量重要的信息（图纸信息，施工过程信息，工程量信息，构件厂家信息等等）除了方便项目决策者方便地调用，信息辅助决策外，还为建筑后期的运营维护提供有利的数据支撑。同时，形成由3D（实体）+1D（进度）+1D（造价）的五维建筑信息模型，即5DBIM，集成了工程量、工程进度、工程造价，不仅能统计工程量，还能将建筑构件的3D模型与施工进度的各种工作（WBS）相链接，动态地模拟施工变化过程，实施进度控制和成本造价的实时监控。为技术的应用搭建了一个全新的平台。
3.6统计算量和构件预制
目前管廊建设成本较高，这也成了一直以来阻碍管廊发展建造的一个重要阻力。运用BIM技术进行管廊建造的工程量统计、预估和决策，以获取管廊建造成本的科学依据。在管廊建设中，通过对工程量数据极其结构组成的分析总结进一步优化设计，降低建造成本。
结语
综合管廊是城市基础设施现代化建设的趋势，对满足民生基本需求和提高城市综合承载力发挥着重要作用，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。目前BIM正引发工程行业一次史无前例的彻底变革，在国内建筑工程领域已取得不俗的成绩，相关软件也日趋成熟并逐渐本土化。将BIM运用到城市地下综合管廊设计，不仅能提升设计的质量与效率，同时能为管廊的施工和运营提供助力。
参考文献：
[1]白海龙．城市综合管廊发展趋势研究［J］．中国市政工程，2015（6）：78-81．
[2]谢非.建造信息化城市生命线———横琴市政综合管廊BIM技术应用[J].安装，2015（11）：25-26，59.