工程概況

鄭州市軌道交通2號線二期工程為2號線一期工程的北延線，線路起于天山路站，沿開元路東行，分別設置古樹苑站(與規劃3號線換乘)、金河路站、黃河迎賓館站(與規劃7號線換乘)、田園路站，其后沿花園路南下，設置金達街站(與規劃20號線換乘)，出站下穿賈魯河、連霍高速公路后達到終點(一期工程起點劉莊站)。線路全長約10.250km，均為地下線，共設車站6座。按照鄭州市軌道公司的指示，由我司(鄭州市軌道交通設計研究院有限公司)BIM領導小組負責在鄭州軌道交通2號線二期工程中應用BIM技術。本文針對BIM技術在施工階段的研究成果作匯報。二號線二期工程在施工階段面臨綜合管線圖紙在項目開工前期無法下發的問題，導致各專業圖紙無法進行管線綜合排布，但是地鐵項目又具有管線復雜、專業繁多、空間狹小、各專業管線交叉頻繁、協調難度大等特點，在沒有下發管綜施工圖的前提下，各專業管線碰撞點較多，根本無法施工。

現狀調查

針對鄭州地鐵二號線一期項目4個車站施工現場返工案例進行了調查，并將返工數量進行了整理統計，總共112例，平均每個車站返工數量為28例，2號線一期工程工期總共12個月，平均每個月返工2.3例/站，詳細數據見下表。從表中不難看出，由于深化設計圖紙問題而造成的返工有58例，累計返工頻率達到51.79%，這是造成返工的主要原因。

設定目標

通過2.2章節的現狀分析，圖紙深化設計是由設計人員做的，這部分問題較多，究其原因可能有兩點：第一，圖紙設計人員對現場安裝流程不了解;第二，傳統的二維CAD在管綜深化方面不夠完善。根據原因作分析，那么解決方案不難想到。如果由施工單位直接來做管線綜合優化，施工單位就會對現場安裝流程、安裝工序比較了解，那么第一點原因就解決了。如果把傳統的二維CAD軟件換成三維Revit軟件，利用BIM模型三維可視化、三維仿真的特性，進行建模，那么第二點原因也解決了。根據以上分析，深化設計圖紙問題，理論上可以降為0，那么平均每個月返工數=(22+21+10+1)/4/12=1.125例/月/站，經過BIM小組的討論，并綜合BIM技術在工程施工中的應用情況，確定本次研究目標把機電安裝工程返工率降至1.2例/站/月。

對策實施

首先，以二號線二期工程6個車站的機電安裝為試驗，實施階段首先是BIM團隊的組建，由鄭州軌道院和中鐵四局組成聯合小組。其次，搭建BIM工作環境，采購BIM工作站及軟件。由鄭州軌道院下發BIM模型建模標準及管線優化原則，中鐵四局的BIM人員首先根據土建數據進行建模，確保土建模型與現場一致，隨后在土建模型的基礎上，進行機電管線的搭建，根據設計提供的單專業施工圖紙進行三維翻模。翻模完成后，通過Revit進行碰撞檢查，發現問題并形成碰撞報告。根據碰撞檢查報告與各專業進行協調，通過會議協調確定管線調整方案。經過管線優化，實現了管線0碰撞，對于管線較復雜的設備區走道區域，預留了400mm-600mm的檢修空間。所有區域凈空滿足要求。通過管線優化，將墻體孔洞提前在二次砌筑施工圖紙中標注出來。在墻體砌筑時，提前將孔洞預留好，避免了后期再進行開洞。經過BIM小組的共同努力，完成了6個車站的管線深化工作，共發現碰撞1098處，解決碰撞1098處，碰撞解決率為100%。根據管綜優化后的模型，我們將管線穿越墻體時的孔洞標注出來，出具預留孔洞的平面圖及剖面圖，統計孔洞共3601個。

結果分析

將二號線二期工程返工因素進行統計，與二號線一期工程作對比，詳細數據見下表。從表中可以看出，在深化圖紙問題上的返工率由原來的51.79%降低到12.5%，管線優化效果明顯。本課題的研究周期為4個月，6個車站的返工案例共計16個，返工率=16/4/6≈0.67例/站/月，完成了返工率1.2例/站/月的目標。

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