BIM模型中集成了各构造物的各种信息，可以代替传统的纸制档案。在项目的规划、勘察、设计、施工、运营维护等各阶段，可以在真实的道路、建筑三维场景下实时查询、有条件的修改各种信息，使设计人员和工程技术人员能够对各种信息作出正确的设计和应对，并为协同工作提供坚实的基础，并能直接用于运营阶段的管线维护和管理。

本次BIM技术在地铁建设管线迁改方面的研究以长沙市轨道交通1号线北延工程周南中学站为背景。该工程主要由疏解期间排水管线迁改临时及永久管网系统、地铁站场结构、轨道区间、市政道路系统组成，项目规模大、结构形式复杂、综合性强。传统的基于二维平面的方案比选和设计方法通常难以整合城市三维建构筑物、地质、道路、管网等重要信息。本项目通过BIM技术的应用，辅助决策、指导设计，有效提高了设计质量。

1 工程概况

1号线北延一期工程位于金霞组团段，线路起于彩霞路站，止于开福区政府站（1号线一期起点站），线路长约10.67km，其中高架段长约4.52km，地下段长约5.81km，过渡段0.34km；共设5座车站，其中2座高架站，3座地下站，1座换乘站（与10号线换乘）；平均站间距为2.02km，最大站间距为2064m，位于青竹湖路站至冯蔡路站区间，最小站间距为1946m，位于冯蔡路站至周南中学站区间。

在线路北端（彩霞路站北侧）设沙河停车场1座。长沙市轨道交通1号线北延一期工程周南中学站站体位于芙蓉北路与兴联路交叉路段，站体长约302m。目前周南中学站两侧地块有兴联小学、世家水木华麓、湖南友泽房地产开发有限公司等。

现状芙蓉北路与兴联路均为已建工程，片区已建设市政管线：电力、给水、雨水、污水、弱电管、军缆、燃气管、路灯及交安管等。由于建设地铁周南中学站站体，需要破除路面和足够的地下空间，因此需对市政道路下的市政工程管线进行迁改，满足建设地铁地下空间的需求。其中排水管线为永久迁改，其余管线为临时迁改，站体建成后回迁至站体上方。附属处管线采用施工期间临时悬挂的方式，待附属建成后恢复。（图1）

图1 周南中学站BIM综合模型

在车站结构BIM模型的基础上，本次研究设计通过综合运用Revit2017、路易2018及鸿业云协同平台，实现了市政排水管网系统、交通疏解道路路面系统、站场主体结构系统、两厢周边建筑及地形的“多模合一”，便于项目各个参与方协同工作，方便沟通，大大提高了劳动生产效率。（图2）

图2 基于云协同平台的BIM综合模型

2 应用BIM技术后的交通疏解设计流程

本次设计及研究利用基于BIM理念和云技术架构的协同管理平台-BIM云协同，将设计过程中采用的BIM工具软件结合为BIM项目设计与管理的整体解决方案，对实现地铁建设全过程、多专业综合设计；全过程协同管理进行了研究与分析。利用BIM技术将二维的交通疏解图纸变成三维立体形象的可视化模型，使各相关单位直观明确了解既有市政管网系统改造后的影响情况。通过将雨水、污水管线以及电力、给水、雨水、污水、弱电管、军缆、燃气管、路灯及交安管等的材料、位置信息综合在一个模型中，实现设计过程中的联动优化，运营过程中可视化、直观化管理。（图3）

图3 应用BIM技术的管线迁改设计流程图

3 地铁建设工程管线迁改设计原则及应用

BIM技术建立的周南中学站管线迁改分期模型为了尽量减少因地下空间主体施工，对周边道路、用户和地块的影响，与地下空间施工及其永久性构筑物位置矛盾和冲突的管线，其迁改方案原则为：淤对管径、埋深要求严格，且施工过程不允许较长时间截断的管线，如排水管，在周边管线位置许可的前提下，在满足规范、规划的同时，应尽可能利用本次迁建一次性将管线永久迁改到位，在周边管线位置及场地无法实施永久性迁建的管线，进行临时迁改，待站场主体实施完毕后，对管线按原样恢复；对于与站场结构主体或通道结构主体在竖向标高上发生冲突的管线，则必须进行异地永久性迁建。于对与站场位置冲突但管线重要性、危险性较大的城市管线，如给水、高压、中压煤气管线，若站场周边位置许可的前提下，在满足规范、规划要求的同时，尽可能对该部分管线进行异地迁建。对于拟改迁位置可确保临时施工期间需要，但该位置存在对管线维护、管理及城市美观不妥的，可采用临时迁建方案，待站场施工完毕再按原位置进行回迁；若改迁位置既可确保临时施工期间需要，同时也完全满足规划、规范、维护管理等方面需要的该类管线，则采用永久性迁建方案进行迁改。盂对电力、电信、弱电、路灯等涉电类管线，在不与站场永久性构筑物位置空间上矛盾冲突的前提下，可对该部分管线采取通过架设临时管线桥、刚性支撑管道保护等措施，进行施工期间的悬吊处理，待施工完毕进行原状恢复；但若现有管线位置与站场构筑物单体位置在空间上发生矛盾冲突，则必须对该类进行管线位置迁改。与站场施工位置矛盾的路灯杆线及交通信号杆线可就该位置施工期间道路照明的实际需要确定临时灯杆的位置，待车站建成后原位置恢复。榆对因地下空间建设而改变了敷设位置或临时敷设位置的道路雨水口管线，可在站场施工完毕后根据站场位置实际，进行雨水收集管线及雨水口的恢复设置或按排水迁改设计进行布设。虞在交通疏解工程中，如现状人行道需临时改为临时车道，原则上该处地下管线为持现状（除与临时道路位置矛盾的杆线外），按照交通疏导设计在现有的人行道板上新增车道结构层，以保护人行道下现状管线。人行道内现状管线的检查井，可由该管线责任单位视其施工期间的检修必要性分别采取用路面层罩面的临时封堵（施工期间暂时不检修），或将检查井圈、盖板提升至临时道路标高保证其施工期间的检修需要。对车站施工完毕，临时道路废弃后，人行道及其附属管线检查井框盖按施工前原状恢复。

未完待续……

内容来源：《价值工程》2021年9月下旬

文：郭坚 陈韬 刘健 长沙市规划设计院有限责任公司

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