地铁车站BIM施工模型自动深化研究

王鑫，段士清，肖作明，苑强，丁杰

（中交三公局第一工程有限公司 北京 100000）

摘 要：本文根据工程建设中碰到的实际问题，在BIM软件平台上进行二次开发，研究了BIM的模型拆分和标高自动调整，实现了模型快速修改调整，加快了建模的进度与效率。

关健词：BIM；三维建模；岩土工程；可视化；地铁建模

中图分类号：U231+.3

0 引言

目前，BIM应用于高层和大型复杂工程中较多，在地下工程中应用的较少。地铁作为城市轨道交通最为主流的绿色交通模式，对推动城市的建设发展和社会的进步有重大深远的意义^[1]。

BIM深化设计是将施工图设计阶段完成的模型进一步综合调整^[2]，依靠BIM技术实行联动的信息化设计^[3]，可视化效果好，能更快熟悉图纸并发现更深层次的图纸设计缺陷，及时进行修正，模型建立后对于工程量的统计和查找更加直观、准确和快捷。 本文以BIM在地铁建模深化为出发点，在BIM软件平台上进行二次开发，建立了一套自己的工作流，加快了建模的进度与效率，实现了模型快速修改调整。

1 依托项目

天津地铁11号线为天津市中心城区东西向骨干线，正线全长22.6km，共设21 座车站，均为地下站；线路东端设置东丽七经路车辆段。地下车站及明挖区间围护结构采用地下连续墙+内支撑、钻孔桩+内支撑形式，施工方法为明挖法、明挖法（节点铺盖）、盖挖。总体模型如图1所示。

图1 东江路站总体模型 图2 系统流程图

Fig.1 General model of Dongjiang Road Station

2 建模深化工具研究

2.1 模型拆分模块

模型拆分功能是为更好适应施工过程，根据施工的时间进度安排，将模型中本是整体的构建（比如梁、板、柱等）切分成一个个局部段，和施工时段相吻合。模型切分的同时将工程量也同步进行切分；并按施工时段定义流水段，将某一施工时段内施工构建统一赋予属性并归集到流水段内。

2.2 标高自动调整

根据轴网编号，指定一轴线为基准线，通过轴网间距、定义调整楼层纵坡值以及轴网编号信息自动调整和该层相关所有柱子标高。再根据柱子定义的调整值或轴网编号信息，自动调整所有梁段两端的标高或偏移值。最后根据轴网编号信息，赋予选定楼板坡度，自动实现楼层坡度调整^[4]。

2.3 软件研发介绍

本次软件研发是在bentley公司的OpenRoads Designer平台上进行的二次开发。

结合《中国市政行业 BIM 实施指南》,相关 BIM 设计标准规范,道路设计流程和规范，搭建系统构架^[5]，设计系统流程图如图2。本系统框架及流程包含但不限于下图内容。

图3 模型拆分及流水段划分研发命令流程图

软件研发采用C#语言进行编程，命令流程如图3所示。

3 案例应用

3.1 模型拆分模块

1.建立流水段

根据构建的结构树“车站-区域（主体、附属等） -楼层-流水段-专业-构件”,依次选择到相应的楼层后，新建流水段。如选择“天津地铁11号线东江道站-结构-顶板”后，点击“新建流水段”按钮，将弹出对话框，输入流水段名称及施工顺序，点击创建后将绑定到结构树。

2.拆分模型

打开模型“天津地铁11号线_东江道站_结构_顶板_BIM模型”，切换到顶视图，点击“绘制流水段范围”按钮可绘制范围。绘制范围可根据需要修改。

3.关联构件

选中绘制框，点击“关联构件”按钮后，将弹出关联结构类型对话框。对于边界上可能被会被拆分的构建，提供拆分方式，目前暂考虑三种拆分方式：忽略、归属上个流水段、强行拆解（目前不考虑异构体）。点击确定后，将在模型中用颜色表示出选中的构建，同时锁定该部件，使其不被其它流水选中

流水段划分关联完成后，支持该流水段的删除、修改操作，用户根据需要选择合适的修改方式。

3.2 标高自动调整

以天津地铁11号线_东江道站_结构_底板_BIM模型为例，介绍标高自动调整过程。

1.添加轴网图

可通过参考、绘制的方式在模型中添加该层的轴网图。

2.标高调整

点击 “标高调整”按钮，进入“选择基准线”命令状态，选择轴网-1作为不动的基准线，进入“选择调整轴网线”命令状态，弹出轴网调整设置对话框，该对话框中的轴网间距自动计算，纵坡值由用户输入。点击确定按钮后，将在模型中重绘轴网-2，同时将与之关联的柱、梁、板等构建进行自动重绘。完成构建的标高调整。

4 结论

通过以上研究，实现以下应用效果：

（1）模型拆分及流水段划分

根据施工的时间进度安排，将模型中本是整体的构建进行切分。该功能的实现可逼真模拟项目施工过程，并可按流水段显示模型和提取工程量，大大便于工程建设管理。

（2）标准层标高自动调整

对实际施工的标准层楼板进行标高自动调整。功能实现了一键完成选定楼层楼板、相关联柱子标高、梁端标高自动调整，重构模型并重新生成工程量表。

参考文献

1. 阴栋阳.建设单位主导BIM技术应用实施研究[D].郑州: 郑州大学.2017.

2. 陈海丽，李敏，陈少波，等.BIM技术在城市轨道交通PPP项目全生命周期中的应用研究[J].市政技术，2019⑸： 125.

3. 陈涛，易德新，高京生•基于建筑信息模型的宁波市城市轨道交通数字化建设管理研究[J].城市轨道交通研究, 2019(12):48.

4. 易德新，高京生，方磊.基于BIM技术的轨道交通站点施工管理应用[J].中国建设信息化,2017(20)： 69.

5. 罗平,王辉,高银鹰,et al.北京地铁19号线BIM总体管 理体系研究及在典型工点的示范应用[J]土木建筑工程信息技术,2018(05):41.

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