一、項目概況

　　高黎貢山隧道全長34538米，是亞洲第一長鐵路山嶺隧道，全隧采用“貫通平導+1座斜井+2座豎井”的輔助坑道設(shè)置方案。隧道地質(zhì)條件極為復(fù)雜，具有“三髙四活躍″的特征，不同地質(zhì)條件髙達18種，堪稱鐵路隧道建設(shè)地質(zhì)博物館。

　　與其他建筑行業(yè)相比，鐵路隧道行業(yè)建設(shè)具有站點多、線路長、涉及面廣、投資高、數(shù)據(jù)和信息量大等特點，在施工過程中，急需采用BIM技術(shù)的原因主要有：

　?。?）該隧道作為大瑞鐵路的控制工程，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且工程規(guī)模大，項目施工對安全、質(zhì)量、進度等要求嚴格。

　?。?）深豎井、大坡度超長斜井、長距離TBM掘進，施工難度及施工安全風險髙。利用BIM技術(shù)，可對施工組織方案進行可視化論證，從而達到合理控制工期的目的。

　　3）利用BIM技術(shù)可以對實際發(fā)生的工程量進行客觀的統(tǒng)計，并能對人工、機械、材料的投入進行總體計劃，有利于控制成本。

　　二、BIM實施情況

　　根據(jù)中國鐵路總公司關(guān)于信息化總體部署的要求，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)和監(jiān)控監(jiān)測手段，做好“一橋-隧”BIM試點中的高黎貢山隧道BIM應(yīng)用工作，切實提髙工程管理水平。2016年3月，中鐵隧道局成立大瑞鐵路項目BIM小組，結(jié)合高黎貢山隧道施工的重難點，深入研究BⅠM技術(shù)在高黎貢山隧道施工中的應(yīng)用。

　　本項目基于三維設(shè)計及施工應(yīng)用軟件，就BIM標準建立、三維可視化場地布置、方案模擬、高黎貢山印象、進度管理、質(zhì)量管理、風險管理、資源管理、文檔管理等進行硏究，為推動BIM技術(shù)在隧道及地下工程領(lǐng)域的施工應(yīng)用提供參考和借鑒。

　　BIM標準：

　　BIM五大特點應(yīng)用

　　1.可見性

　　所見即所得，將以往線條式的構(gòu)件形成一種三維實物圖形展現(xiàn)在人們面前。可視化的結(jié)果不僅可以用來進行效果圖的展示，更重要的是項目設(shè)計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都是在可視化的狀態(tài)下進行。

　　TBM段：

　　2.模擬性

　　設(shè)計階段：節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳遞模擬、地形模擬

　　招投標階段：4D模擬（三維加時間進度）、5D模擬（基于3D模型的造價控制）

　　暗挖支護：

　　3.協(xié)調(diào)性

　　建設(shè)工程項目中的重點工作即為各單位之間的協(xié)調(diào)及相互配合的工作。BIM可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進行協(xié)調(diào)，還可以解決電梯井布置與其他設(shè)計布置，防火分區(qū)及其他設(shè)計布置之間的協(xié)調(diào)，地下排水布置等。

　　TBM掘進：

　　4.可出圖性

　　BIM借助于模型除了可以完成常見的建筑設(shè)計圖紙、構(gòu)件加工圖紙的出圖，還可以出如下圖紙：綜合管線圖、綜合結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口圖、碰撞檢查報告及改進方案、凈高分析圖等。

　　機電出圖：

　　5.優(yōu)化性

　　在工程的建設(shè)過程中，整個設(shè)計、施工、運營的過程就是一個不斷優(yōu)化的過程。

　　BIM能夠促進更快速、更準確、更高效的優(yōu)化，適用于項目方案優(yōu)化（如投資優(yōu)化、施工方案優(yōu)化等）、特殊項目的設(shè)計優(yōu)化（如異形設(shè)計的優(yōu)化措施）。

　　場地布置優(yōu)化：

　　隨著城市的建設(shè)發(fā)展，綠色建筑、智慧城市是建筑業(yè)高效節(jié)能發(fā)展的必然趨勢，建筑工業(yè)化則是實現(xiàn)這一必然趨勢的有效途徑之一， BIM技術(shù)正是整個過程的實現(xiàn)者。

　　三、BIM應(yīng)用成果

　　1.施工方案模擬

　　項目開工前，將三維施工模型與施工進度相連接，集成施工資源等信息，進而建立4D施工信息模型，將TBM掘進的工藝流程在此虛擬環(huán)境中進行模擬分析。

　　掘進施工及鋼筋綁扎，砌筑二襯混凝土：

　　2.BIM平臺管理

　　在對髙黎貢山隧道施工重難點分析的基礎(chǔ)上，搭建了適合本項目的BIM施工管理平臺，研發(fā)了高黎貢山印象、進度、質(zhì)量、風險、資源、文檔管理等模塊。

　　1）亮點照片展示

　　照片編輯、篩選后，經(jīng)分部總工審核、項目工程部復(fù)審、項目總工終審后方能分類上傳。每個月上傳一次，設(shè)置預(yù)警條件，如未及時上傳，則發(fā)出預(yù)警信息

　　無人機實時跟蹤拍攝：

　　2）視頻展示

　　將項目視頻分為工藝工法視頻展示和項目宣傳展示兩部分。

　　工藝展示：

　　3）施工進度管理

　　從時間、工序、區(qū)域等三個維度，將隧道工程量的設(shè)計量與實際使用量進行對比分析，實現(xiàn)多維算量，及時掌握材料節(jié)超情況。

　　工程量統(tǒng)計與進度對比：

　　4）施工質(zhì)量管理

　　1.原材檢測：基于BIM施工管理平臺，自原材料進場開始，通過設(shè)置不同時間節(jié)點的預(yù)警規(guī)則，對現(xiàn)場原材原材檢測進行動態(tài)管控。

　　2.轉(zhuǎn)序管理：在BIM平臺界面上方以圖片形式滾動播放近期的轉(zhuǎn)序資料，任意選取一個日期，則自動調(diào)取該工點當天的轉(zhuǎn)序資料。

　　3.實體檢測：針對各工區(qū)隧道初支、二襯施工的檢測情況，形成高黎貢山隧道缺陷發(fā)現(xiàn)、預(yù)警、整治等全過程管理臺賬，根據(jù)整改節(jié)點項設(shè)置報警和提示，提示指向整改責任人，報警指向項目領(lǐng)導。

　　4.三維技術(shù)交底：以三維動畫形式，對現(xiàn)場技術(shù)人員和作業(yè)人員交底，形象直觀的展示了豎井開挖、岀渣、支護等工藝流程，提高了豎井施工組織管理水平和施工質(zhì)量。

　　豎井開挖、出渣、支護流程：

　　5）施工風險管理

　　1.施工環(huán)境管理：對隧道內(nèi)有害氣體進行檢測，設(shè)置相應(yīng)的預(yù)置條件，實現(xiàn)有害氣體自動短信預(yù)警的功能。

　　2.超前地質(zhì)預(yù)報管理：根據(jù)設(shè)計要求，針對不同地質(zhì)預(yù)報方法，提前通知現(xiàn)場地質(zhì)預(yù)報負責人及時施作，對于預(yù)報可能出現(xiàn)的重大不良地質(zhì)情況，及時上傳報告及結(jié)果，發(fā)岀相應(yīng)的預(yù)警信息，提醒現(xiàn)場管理人員注意施工安全，并采取相應(yīng)措施。

　　3.大型設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測：將BIM平臺與TBM掘進系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成，實現(xiàn)基于BIM平臺實時查看TBM工作狀態(tài)、掘進參數(shù)、掘進姿態(tài)及掘進進度。

　　掘進設(shè)備管理：

　　將超前地質(zhì)預(yù)報報告上傳至BIM施工管理平臺，根據(jù)報告結(jié)果，將結(jié)論錄入至平臺，如出現(xiàn)上述不良地質(zhì)時，平臺立即以短信形式發(fā)出不良地質(zhì)預(yù)警信息。

　　四、BIM應(yīng)用效益

　　高黎貢山隧道BIM應(yīng)用作為中國鐵路總公司的BIM應(yīng)用試點，應(yīng)用點突出新穎，拓寬了項目管理思路，實現(xiàn)了對隧道現(xiàn)場施工安全、質(zhì)量、進度、風險等進行動態(tài)管控的目的，積累了鐵路隧道施工階段BIM應(yīng)用的寶貴經(jīng)驗為提高項目管理水平和生產(chǎn)效率做出有益探索。

　　當前，BIM技術(shù)在鐵路行業(yè)的應(yīng)用剛剛起步，大多處于試點階段。通過BIM技術(shù)在隧道施工中的應(yīng)用，為項目提供一個可視化的管理手段，實現(xiàn)施工過程動態(tài)管理，達到施工進度可控、質(zhì)量最優(yōu)、安全無誤的管理目標，對鐵路隧道施工應(yīng)用意義重大。