BIM技術(shù)在管線遷改及新建中的應(yīng)用摘要：管線遷改作為市政工程建設(shè)的重要內(nèi)容,本文結(jié)合澳門(mén)垃圾焚化中心第三期擴(kuò)建工程，利用BIM技術(shù)建立地下管線綜合模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管線的信息分類(lèi),三維模擬和碰撞檢查以指導(dǎo)施工。關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；管線遷改及新建；碰撞檢測(cè)工程概況澳門(mén)垃圾焚化中心位于澳門(mén)氹仔北安工業(yè)區(qū)，是澳門(mén)現(xiàn)在唯一的城市固體廢物處理設(shè)施，為整個(gè)澳門(mén)特別行政區(qū)提供垃圾處理服務(wù)。隨著澳門(mén)本地經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人口、旅客人數(shù)的增長(zhǎng)，以及多項(xiàng)大型設(shè)施落地啟用，城市固體廢物產(chǎn)生總量在近年來(lái)也持續(xù)出現(xiàn)增長(zhǎng)，并對(duì)澳門(mén)垃圾焚化中心的運(yùn)作構(gòu)成壓力。第三期垃圾焚化中心擴(kuò)建工程主要基于現(xiàn)有垃圾焚化中心的運(yùn)作壓力，進(jìn)行場(chǎng)地空間整合，建設(shè)新的垃圾焚化中心。在第三期焚化中心擴(kuò)建前，首先要完成廠區(qū)內(nèi)雨水、污水、消防、給水、氨水、柴油、燃?xì)夤艿酪约半娏?、通信的遷改及新建工作。既有地下管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足地下管網(wǎng)的遷改及新建工作，利用BIM技術(shù)能更高效快捷完成對(duì)既有管網(wǎng)物探檢查復(fù)核，并對(duì)遷改及新建管網(wǎng)碰撞做出分析并提供建議。BIM建模與碰撞檢查分析由于傳統(tǒng)的二維管線綜合存在先天的局限性，存在管線布置不合理及碰撞情況。澳門(mén)垃圾焚化中心第三期擴(kuò)建項(xiàng)目利用BIM三維建模，且采用BIM技術(shù)中具有可視化模型及碰撞檢測(cè)功能，對(duì)新建管線與既有管線、結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞檢查，更直觀發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整，從而減少了施工中不必要的返工，從而達(dá)到工程對(duì)標(biāo)高及施工質(zhì)量的高要求。2.1BIM模型的建立

通過(guò)Revit軟件結(jié)合廠區(qū)既有管線及物探圖紙建立三維模型，如圖1所示：圖1既有管線綜合模型通過(guò)Revit軟件將各專(zhuān)業(yè)遷改及新建管線圖紙整合建立三維模型，如圖2所圖2遷改及新建管線綜合模型2碰撞檢測(cè)分析2.2.1既有管線之間及與既有結(jié)構(gòu)碰撞分析結(jié)合既有管線圖紙及物探報(bào)告完成BIM模型建立，并對(duì)已建立模型進(jìn)行碰撞檢查及分析，根據(jù)碰撞結(jié)果分專(zhuān)業(yè)及類(lèi)別形成碰撞報(bào)告。報(bào)告中包括平面CAD圖及模型視圖，碰撞所屬專(zhuān)業(yè)及類(lèi)別，碰撞描述及分析。1.既有管線與既有結(jié)構(gòu)碰撞既有管線與結(jié)構(gòu)的碰撞主要集中在一期焚化中心西側(cè)，該區(qū)域存在大量地下樁基及厚約1.5m結(jié)構(gòu)筏板，通過(guò)模型建立，碰撞檢測(cè)發(fā)現(xiàn)既有雨水井與結(jié)構(gòu)筏板存在碰撞，具體情況如下圖3所示：圖3碰撞檢測(cè)模型視圖圖3碰撞檢測(cè)模型視圖根據(jù)碰撞檢測(cè)定位CAD平面位置，如下圖4所示:圖4碰撞CAD平面圖圖4碰撞CAD平面圖結(jié)合BIM模型碰撞報(bào)告及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘察，發(fā)現(xiàn)地下樁基及筏板范圍與廠區(qū)結(jié)構(gòu)圖紙及物探結(jié)果不符。根據(jù)該情況，對(duì)一期焚化中心西側(cè)重新物探，更精準(zhǔn)的鎖定地下樁基及筏板范圍。為后續(xù)該區(qū)域遷改新建管線路由的設(shè)計(jì)及施工奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。既有管線間碰撞既有管線間的碰撞存在于廠區(qū)各個(gè)位置，主要分為兩個(gè)方面:①管線與管溝、管井碰撞。通過(guò)模型建立，以北匝道橋區(qū)域，YS58-YS59段雨水管與TX29通信井碰撞為例，碰撞模型顯示雨水管橫穿通信井，具體情況如下圖5所示：圖5碰撞檢測(cè)模型視圖根據(jù)碰撞檢測(cè)，定位CAD平面位置如下圖6所示：|圖6碰撞|圖6碰撞CAD平面圖②管溝、管井與管溝、管井碰撞。通過(guò)模型建立，以2號(hào)出入口TX8通信井與YS52雨水井碰撞為例，碰撞模型顯示雨水井與通信井位置重疊，具體情況如下圖7所示：圖7碰撞檢測(cè)模型視圖圖7碰撞檢測(cè)模型視圖根據(jù)碰撞檢測(cè)，定位CAD平面位置如下圖8所示:圖8碰撞CAD平面圖圖8碰撞CAD平面圖通過(guò)對(duì)既有管線圖紙及物探圖進(jìn)行整合建模，共發(fā)現(xiàn)22處碰撞問(wèn)題，具體情況如表1：表1既有管線之間及與既有結(jié)構(gòu)碰撞

問(wèn)題編號(hào)專(zhuān)業(yè)類(lèi)別問(wèn)題描述雨水、樁基礎(chǔ)已建雨水與已建樁基礎(chǔ)相碰撞2路燈基礎(chǔ)、給水、通信已建路燈基礎(chǔ)與已建給水、通信相碰撞3雨水、通信已建雨水井與已建通信相碰撞雨水、通信已建雨水井與已建通信相碰撞5雨水、給水、路燈已建雨水管與已建給水、路燈基礎(chǔ)相碰撞6給水、路燈已建給水管與已建路燈基礎(chǔ)相碰撞7給水、路燈已建給水管與已建路燈基礎(chǔ)相碰撞8消防、污水井已建消防管與已建污水井相碰撞9消防、通信井已建消防管與已建通信井相碰撞

10雨水井、通信井已建雨水井與已建通信井相碰撞11雨水井、通信井已建雨水井與已建通信井相碰撞12雨水溝、通信井已建雨水溝與已建通信井相碰撞13 污水管、通信井已建污水管與已建通信井相碰撞14污水井、雨水井、管溝已建雨水井、污水井與已建電纜管溝相碰撞15| 雨水管、通信井已建通信井與已建雨水管相碰撞16電力井、柴油管溝已建電力井與已建柴油管溝相碰撞17雨水、給水已建給水管與已建雨水井相碰撞18雨水、通信已建雨水井與已建通信相碰撞19污水、雨水井已建雨水井與已建污水管相碰撞20雨水、通信已建通信井與已建雨水管相碰撞21通信井、雨水、污水已建通信井與已建污水雨水管相碰撞22消防、給水管，柴油電纜管溝已建消防管給水管穿過(guò)柴油電纜管溝結(jié)合BIM模型并對(duì)22處碰撞分析及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘察，發(fā)現(xiàn)既有管線圖紙及物探存在多處遺漏、管線不明確及錯(cuò)誤。項(xiàng)目?jī)?nèi)部在進(jìn)行碰撞檢測(cè)后出具碰撞報(bào)告和相關(guān)建議提交給承建方、設(shè)計(jì)方和顧問(wèn)方審批，待審批后，針對(duì)該情況重新物探，并對(duì)既有管線圖紙?jiān)俅问崂?，逐一解決22處碰撞問(wèn)題。2.2.2新建管線之間及與既有管線結(jié)構(gòu)碰撞分析設(shè)計(jì)單位完成綜合管線的圖紙后，因傳統(tǒng)點(diǎn)線面的二維碰撞檢查方式存在局限性，仍有管線碰撞的可能。通過(guò)BIM技術(shù)，對(duì)遷改及新建管線與既有管線圖紙整合后建模，發(fā)現(xiàn)多處碰撞情況。其中以一、二期焚化中心通道西側(cè)位置為例，發(fā)現(xiàn)新建電纜井與已建雨水管及新建燃?xì)夤艽嬖谂鲎?。根?jù)碰撞模型顯示，發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題:①新建電纜井底板與已建雨水管碰撞；②新建燃?xì)夤軝M穿新建電纜井。具體情況如下圖9所示：

圖9碰撞檢測(cè)模型視圖根據(jù)碰撞分析結(jié)果建議：①新建電纜井底板與已建雨水管碰撞，建議調(diào)整電纜井底板標(biāo)高，對(duì)已建雨水管避讓?zhuān)虎谛陆ㄈ細(xì)夤軝M穿新建電纜井，建議調(diào)整燃?xì)夤苈酚?，避開(kāi)新建電纜井。根據(jù)碰撞報(bào)告及碰撞及分析結(jié)果建議，設(shè)計(jì)院對(duì)新建電纜井底板標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整并對(duì)燃?xì)夤艿缆酚蛇M(jìn)行優(yōu)化，在設(shè)計(jì)階段提前解決碰撞問(wèn)題。通過(guò)對(duì)遷改及新建管線與既有管線圖紙整合后建模，共發(fā)現(xiàn)19處碰撞，具體情況如表2：表2遷改及新建管線與既有管線碰撞問(wèn)題編號(hào)專(zhuān)業(yè)類(lèi)別問(wèn)題描述

1電纜溝、雨水管溝新建電纜溝與已建雨水管溝相碰撞2電纜溝、氨氣管溝新建氨氣管溝與已建氨氣管溝相碰撞3電纜溝、樁承臺(tái)部分新建電纜管溝底部與已建樁承臺(tái)相碰撞雨水井、樁承臺(tái)部分新建雨水管與已建樁承臺(tái)相碰撞5電力、通信管線、樁部分新建電力通信管線與已建樁承臺(tái)承臺(tái)相碰撞6給水、雨水井、柴油部分新建雨水井、柴油管溝與已建給管溝水官相碰撞7路燈、柴油管溝部分新建柴油管溝與已建路燈基礎(chǔ)相碰撞8雨水井、樁基礎(chǔ)部分新建雨水井與已建樁基礎(chǔ)相碰撞9雨水篦、電纜溝部分新建雨水篦與已建電纜溝相碰撞

10給水、電力井部分新建電力井與已建給水相碰撞11消防、洗車(chē)場(chǎng)基礎(chǔ)部分新建消防管與洗車(chē)場(chǎng)基礎(chǔ)相碰撞12雨水篦、電纜溝部分新建雨水篦與電纜溝相碰撞13電纜溝、雨水管井新建電纜溝與已建雨水管井相碰撞?電纜溝、雨水井電纜溝與已建雨水井相碰撞15電纜井、雨水管、燃?xì)夤苄陆娎|井與已建雨水管及新建燃?xì)夤傧嗯鲎?6通信、柴油管溝新建電纜管穿過(guò)已建柴油管溝17消防、雨水、電纜溝新建消防、雨水穿過(guò)新建電纜溝18污水井、電力電纜新建電力電纜穿過(guò)污水井19消防管、電纜溝新建消防管穿過(guò)電纜溝針對(duì)發(fā)現(xiàn)的19處碰撞問(wèn)題，項(xiàng)目?jī)?nèi)部在進(jìn)行碰撞檢測(cè)后出具碰撞報(bào)告和修改建議提交給承建方、設(shè)計(jì)方和顧問(wèn)方審批，待修改建議審批后，設(shè)計(jì)做出調(diào)整及優(yōu)化，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)調(diào)整進(jìn)行施工。3結(jié)束語(yǔ)本項(xiàng)目利用BIM技術(shù)，根據(jù)既有管線圖紙及物探圖建模，對(duì)既有圖紙及物探進(jìn)行再次復(fù)核，通過(guò)碰撞報(bào)告及結(jié)果分析，找出錯(cuò)誤、遺漏等問(wèn)題，為后續(xù)遷改及新建管線路由的設(shè)計(jì)新建奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)根據(jù)遷改及新建圖紙與既有管線、物探圖紙整合建模，有效的發(fā)現(xiàn)碰撞問(wèn)題，形成碰撞報(bào)告并給出分析結(jié)果及建議，提高了設(shè)計(jì)及施工的效率，為項(xiàng)目節(jié)省施工時(shí)間，同時(shí)避免不必要返工情況發(fā)生。本項(xiàng)目通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，充分發(fā)揮了BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)二維綜合管線的局限性，對(duì)管線的布置存在問(wèn)題及時(shí)反饋，給出最優(yōu)布置方案。同時(shí)為施工方案的制定提出指導(dǎo)意見(jiàn)，提高了施工效率，避免不必要返工情況發(fā)生，為項(xiàng)目施工節(jié)省了更多時(shí)間。參考文獻(xiàn)：JamesMichaelTramel.BuildingInformatio