上海市轨道交通17号线工程BIM应用案例

一、项目概况
上海市轨道交通 17 号线是一条贯穿于青浦区东西向的区域级轨道交通线，西起历史文化古镇朱家角镇（东方绿舟），东至上海市规划的重要交通枢纽—虹桥枢纽，线路的建设对青浦新城新的规划和建设具有重要意义。 轨道交通 17 号线依托虹桥枢纽，接收中心城的辐射，串联青浦区的徐泾镇、青浦新城和朱家角镇，17 号线的建设将大力促进青浦区新一轮的建设和发展。
本线路全长约为 35.341km，采用高架和地下结合的敷设方式，其中地下线长度约为 16.157km，高架线长度约为 18.479km，敞开段长度约为 0.705 km。沿线共设置车站 13 座（自西向东分别是东方绿舟站、朱家角站、淀山湖大道站、漕盈路站、青浦新城站、汇金路站、赵巷站、嘉松中路站、徐泾北城站、徐盈路站、蟠龙路站、诸光路站、虹桥火车站站），平均站间距为 2.898km，其中虹桥火车站站属于虹桥枢纽
范围，与轨道交通 2、10、原规划 17 号线换乘。本线共设徐泾车辆段一处，朱家角停车场一处；控制中心选址设于徐泾车辆段内；地面主变电站两处，分别位于徐泾车辆段内和漕盈路站附近。
二、BIM 技术应用概况
据上海轨道交通 17 号线建设范围，制定 BIM 技术应用的建模范围。

2、应用目标
上海市轨道交通 17 号线 BIM 技术深度应用于项目设计、施工、运维全过程，实现基于 BIM 技术的城市轨道交通全生命期信息管理，优化设计方案和设计成果，控制施工进度，减少工期，降低成本投入，提高设计质量和施工管理水平，保障工程项目的顺利完成，同时通过在运维阶段 BIM 应用提高运维管理水平。以 BIM 为核心，整合应用 GIS、物联网等技术，形成合力，突破行业发展瓶颈，实现上海轨道交通行业向信息化和工业化的转型升级。
在设计阶段 BIM 应用旨在创建精确且满足应用需求的各专业三维信息模型，通过平立剖检查、场地现状仿真、冲突检测及三维管线综合、竖向净空优化、工程量复核、装修效果仿真等多个应用点优化设计方案，提高设计质量，控制项目造价。在施工阶段 BIM 应用通过施工专项方案模拟与优化、施工进度的科学管理及竣工模型构建等多项应用点的开展，减少工期，提高施工质量，促进施工安全，控制项目造价，提高施工管理水平。
3、组织架构
本项目 BIM 技术应用采用业主牵头协调，委托 BIM 总体单位主导，BIM 分项单位具体实施，各参与方配合的组织模式。各司其职，共同推进本项目 BIM 技术的深入应用。

4、BIM 应用点列表

三、BIM 技术应用成果与特色
1、初步设计阶段
1）场地现场仿真
通过场地周边环境数据、地形图、航拍图像等资料，对车站、停车场、区间穿越重要节点的周边场地及环境进行仿真建模，创建包括但不限于周边环境模型、车站主体轮廓和附属设施模型，可视化表现车站主体、出入口、地面建筑部分与红线、绿线、河道蓝线、高压黄线及周边建筑物的等各类场地要素之间的距离关系，辅助车站主体设计方案的决策。

此外，17 号线东方绿舟站还尝试了利用三维激光扫描还原车站周边环境，将 BIM模型与点云数据进行整合，确定出入口与主要道路、绿化的距离，以三维可视化的形式展现各个方案的优缺点，协助设计及项目公司进行方案比选、整体优化及最终方案确定。

2）管线搬迁
根据管线物探资料，对车站实施范围内的现状市政管线进行仿真建模，尽量精准的表达管线截面尺寸、埋深，窖井的位置及尺寸；根据地下管线搬迁方案，建立各阶段管线搬迁方案模型，辅助设计方案的稳定及管线搬迁的优化。车站主体结构建成后复位的管线作为重要地下管线基础资料。

2、施工图设计阶段
1）钢筋建模探索
17 号线蟠龙路站作为试点，进行了钢筋建模的探索。分别使用两款软件（Tekla与 Revit）进行建模，对比不同软件建模效率及工程量的准确性，为其他车站的钢筋建模提供软件选项参考。

2）三维管线综合设计
17 号线探索了 BIM 融入设计流程的方式。不同于传统的碰撞检查及出碰撞报告，17 号线 BIM 工程师直接负责管线综合及碰撞调整，各专业设计负责成果审核，最终BIM 工程师参与图纸会签，确保通过三维管线综合优化的成果通过施工图纸传递到施工阶段。这也是 BIM 工程师直接进行三维管线综合设计的初次探索，发现并解决管线与结构之间、各专业管线之间的设计碰撞问题，优化管线设计方案，减少施工阶段因设计“错漏碰缺”而造成的损失和返工工作。

3）三维出图
完成管综设计后，为了提高优化成果在 BIM 与机电各专业之间的传递效率，研究并打通了三维模型到二维出图技术路线。并二次开发了 Revit 导 cad 插件，实现导出的 cad 图纸满足各专业设计对图纸图层的要求，机电各专业可在 BIM 模型导出的图纸基础上，深化出图。另外为确保施工现场预留孔洞的准确性，从 BIM 模型导出每面墙体的管线孔洞剖面图，提供二次结构图纸深度。

4）大型设备运输路径检查
基于 BIM 模型，结合设计方案的二维运输路径平面图，动态可视化模拟大型设备的安装、检修路径，发现运输路径中存在的碰撞冲突问题，提前优化运输路径设计方案，从而为后续设备的运输、安装工作提供保障。

5）多专业整合与优化
基于车站 BIM 模型，将 FAS、ACS、EMCS、气灭（或高压细水雾）、信号、屏蔽门、通信、动照、给排水 9 个专业的各墙面箱柜（设备）进行整合。结合 BIM 技术对各专业墙面箱柜（设备）布置进行优化，明确安装方式及安装位置，使其满足车站功能要求、装修原则，达到墙面箱柜（设备）布置美观、整齐。

6）装修效果仿真
利用 BIM 技术实现装修设计的模拟仿真，根据二维装修设计施工图创建 BIM 模型并做场景模拟，对 BIM 模型对象赋予材质信息，颜色信息以及光源信息，模拟场景效果，生成效果图，辅助方案沟通并优化装饰方案，提高装修设计效率。

投稿会员：芳华