本次设计根据前期各方衔接会议及前期确定的前提条件，将管线资料均导入BIM模型进行设计分析优化，结合站体实际情况及交通疏解方案，确定了本次管线迁改分两期实施。本项目在分期过程中，通过建立与设计同步的BIM数据模型，可以实时直观分析管线设计时的“错、漏、碰、缺”问题，实现了与交通疏解设计、地铁站场结构设计的联动，在BIM分析中发现问题迅速反馈设计解决修改管线空间布置，提高了设计效率和设计质量。

4 BIM技术在管线迁改设计中的应用细节

本疏解项目涉及的专业众多，有道路工程、桥梁、交通工程、排水工程、照明、绿化等，尤其在疏解项目中的地下构造物综合管线等相互交错，不可避免的造成各构造物碰撞的问题，成为本研究的一大挑战。为解决传统设计各专业信息沟通不畅而产生的设计问题，我们通过建立各个专业的BIM模型，不仅可以定性的查看各构造物的相对关系，还能利用相关BIM软件的碰撞检测功能发现和解决问题，可以有效的减少可能在施工过程中会出现的设计变更，在体现了BIM技术在处理多专业复杂基础设施项目上的优势。在管线迁改设计过程中，设计人员以BIM工作组建立的项目分期BIM综合模型为基础，可以简单直观的对迁改前、迁改后的管线空间位置、与结构等管线做出迅速、准确的判断，并得出相对最优的迁改方案。以本次芙蓉路和兴联路交叉口在地铁施工期间的疏解中检验管线与地铁地下空间是否存在碰撞及箱涵与站场结构顶板冲突两例来说明应用情况：

①芙蓉北路（兴联路以南）道路东侧d600污水管线，本次设计按照原管径永久迁改至芙蓉北路中央，d1200雨水管线，本次设计采用d1500排水永久迁改至道路芙蓉北路西侧。从建立的BIM模型可发现吊出井区域道路东侧敷设有d1200雨水管与吊出井位置冲突，本次将其永久迁改至道路中心处，管径为d1500。芙蓉北路道路东侧d600污水管道与车站主体有冲突，在车站主体施工期间，将该污水管永久迁改至芙蓉北路道路西侧，并与现状管线连接，管径为d800。从建立的BIM模型可发现位于兴联路北侧的d800污水管线与车站主体有冲突，本次设计对其采用悬吊保护，在主体施工完成后在恢复。位于兴联路南侧的d500污水管线与车站主体有冲突，本次设计对其采用悬吊保护，在主体施工完成后在恢复。（图4、图5）

图4 管线三维透视检查01

图5 管线三维透视检查02

②二期管线迁改时，从建立的BIM综合模型可发现位于兴联路路中心处的3.0伊2.0m至3.5伊2.5m排水箱涵与车站主体竖向存在冲突，设计组及时与车站结构设计组协调沟通将3.5伊2.5m箱涵永久迁改至原箱涵南侧车站顶板降板凹槽处，避免了结构物的重大冲突，同时也提高了设计质量。在车站主体西侧附属构筑物施工时，芙蓉北路西侧d600的污水管以及一期临时迁改的污水管与车站附属构筑物有冲突，施工期间，对其采取悬吊保护，在施工完成后再恢复。（图6-图7）

图6 多模合一后的错漏碰缺检查

图7 多模合一后的错漏碰缺检查

5 结合管线数据，远期建立权限的管线运营三维系统

传统的设计设计成果不能有效地服务于市政道路运营、维护和管理。市政道路在建造完成后，其运营时期将长达十几年甚至几十年，在此期间通常需进行多次大规模的养护和维修。当前养护虽然采用了一些较为先进的机械装备，但多数问题的发现还依赖于人力，并且养护过程中需要在海量的设计图纸中来查找问题路段的设计资料，由于设计单位通常不参加道路养护，设计成果有时不能得到正确的理解，导致养护维修工作效率低下。而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，可以在真实的道路三维场景下实时查询、有条件的修改各种信息。

结语

本次研究响应了住建部的《指南》要求，并结合长沙地铁工程建设实际情况，在1号线北延线周南中学站管线迁改设计中采用了BIM技术，取得了良好的效果，为未来长沙地铁交通疏解及管线迁改设计BIM技术的运用起到了带头和示范作用。

应用BIM技术对地铁建设期及后续运营期的管线迁改进行优化设计，通过建立与站场结构无缝对接的项目模型，充分了解和掌握项目涉及区域周边情况；利用BIM技术对改迁前、后的管线进行建模，与车站围护结构和主体结构模型进行碰撞检查，可检测管线迁改是否合理、是否会影响施工，并提前采取补救措施，避免影响施工，同时建立的模型还可对运营阶段的维护管理提供极大帮助。

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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