城市綜合管廊的建設要點（一文帶你了解城市綜合管廊工程BIM應用及解決方案）

2023-07-11 01:35:59

隨著我國城市現代化進程的加快，地下綜合管廊成為智慧城市基礎設施模塊的重要組成部分，我國大部分城市已經開始進行地下綜合管廊的投資建設工作。城市地下綜合管廊可以有效解決路面重複開挖、空中搭線、雨天內澇等常見問題，並起到美化城市形象、改善交通擁堵、增加公共產品的有效投資、提高市政的能源供給率的作用。

與此同時，建設工程施工質量要求的不斷提高，和國家有關部委關於建築信息模型BIM技術在建設工程中的指導性意見出臺，使得BIM技術在城市綜合管廊中設計、施工甚至運維中，起到更多建設性作用，應用佔比不斷增大。

首先，管線維修和交通堵塞的問題。眾所周知，目前市政管線大多埋設與地下，發生故障時，需要挖開路面進行維修。一方面，會對現有路面造成破壞，增加維修成本。另一方面，開挖路面必然會造成交通堵塞。而地下管廊只需要維修人員從入口進入到地下綜合管廊進行維修即可，避免了傳統方式造成的問題。

其次，基礎設施管理問題。部分管線由於修建時間較早，工程資料在保存過程中不可避免的造成缺失。建設系統缺乏精準信息數據，致使有時會發生挖開後碰到障礙物而不得不繞道、改線、改管等現象。綜合管廊的建成，將極大提高城市基礎設施質量和管理水平。

最後，避免極端天氣引起的斷水斷電的問題。南方地區經常遇到颱風等極端天氣，對地上的電線桿、高壓電箱、燃氣管道、水管等會造成不同程度的破壞。而地下綜合管廊可以對水電氣等管線進行有效的保護。

2015年6月1日起實施的《城市綜合管廊工程技術規範》（GB50838-2015），對2012年版本的《城市綜合管廊工程技術規範》進行了較大的修改和完善，對中國綜合管廊建設的推動起到了積極的作用，本版規範強調原則上所有管線必須入廊，但也擴充了綜合管廊的分類，新增了纜線管廊。

註：2020年12月發布了局部修訂意見稿，在城市綜合管線中，新增了廣播電視管線，完善了幹線綜合管廊、支線綜合管廊、纜線綜合管廊的高度空間要求。

城市綜合管廊的基本規定、規劃、總體設計、管線設計、附屬設施設計等具體規定詳情：城市綜合管廊工程規劃和設計基本規定，以及建模教程

自2016年12月起實施的《城市工程管線綜合規劃規範》（0GB50289-2016）規定，當遇到下列情況之一時，工程管線宜採用綜合管廊集中敷設：

2018年9月起實施的《電力工程電纜設計標準》規定，當遇到下列情況時，電力電纜應採用電纜隧道或公用性隧道敷設：

綜合管廊相關規範還有《綜合管廊工程總體設計及圖示》、《現澆混凝土綜合管廊》、《綜合管廊纜線敷設與安裝》、《綜合管廊供配電及照明系統設計與施工》、《綜合管廊監控及報警系統設計與施工》等。

1.專業協同設計

地下綜合管廊建設參與方眾多，各單位責任分配錯綜複雜，設計施工信息難以協同，缺乏統一的管理制度。基於BIM技術可以將項目全生命周期產生的數據和信息在各單位間互聯互通，有效減少信息傳遞次數。

在設計階段，設計方通過BIM技術，建立地下綜合管廊模型，將設計成果進行三維轉化，對管廊設計中存在的碰撞漏缺問題，進行及時的修改。基於修改後的模型，建立BIM地下綜合管廊跟蹤模型，實現動態追蹤管理，全方位掌握實際施工問題，並及時處理。

在施工階段，利用BIM技術，對與施工現場不符合的地方（管線走向、管徑大小、埋設深度與坡度等），進行模型深化設計和修改，並輸出可直接指導現場的施工圖紙。在竣工階段，將基於BIM的地下綜合管廊模型作為最終驗收依據，能提高驗收效率。

BIM技術的數據共享作用，有效加強了設計和施工的雙向關聯銜接，使得各專業能夠在相互協同的過程中，實現新的信息融合和增改，加快了施工的進度和質量，提升了設計施工的協同效率。

2.管線洞口精確預留

在傳統的施工方式下，現澆混凝土牆、板等的洞口很難實現預留，往往需要採取在管線安裝施工時，後開洞口的方式實現管線的安裝。但結構開洞會造成洞口位置鋼筋被截斷，產生安全隱患，且所需要的費用較為高昂。

BIM技術的應用可以突破傳統施工方式的限制，在施工之前就預先確定各種洞口的尺寸和位置，避免施工過程中的各種開洞所產生的安全隱患，保障施工質量。

3.既有管線定位及與主體的碰撞檢查

地下既有管線錯綜複雜，定位困難，管線排遷及土方開挖難度大。在實際建造過程中發生錯挖，導致施工停滯，工程進度受阻。因此，首先要重點解決項目施工路段地下既有管線排布情況及其與主體結構之間的相對位置關係，以便為制定既有管線排遷、土方開挖、樁體施工等方案提供技術依據。

結合勘察資料、設計圖紙，利用BIM技術進行地下綜合管廊建模，清晰的展現地下各管線的排布情況，以此制定和分析管線改遷和施工方案，避免施工錯誤和浪費，提高施工質量。

4.施工進度精細管控

管廊工程施工往往存在工期緊、附屬工程系統龐大、各專業交叉施工等難點，傳統的進度管理如網絡進度圖所展現的內容含糊不夠精細，易與實際施工脫節。

利用BIM技術，基於地下管廊三維模型，在掌握管廊工程施工任務的基礎上，融入施工工期，實現了可視化的4D（三維模型 工期）施工進度精細管控。

利用Synchro 4D施工進度管理軟體，建立三維模型、工作任務以及進度計劃三者之間的相應關係，通過展現任務名稱、任務狀態、計劃開始、計劃完成及實際開始等內容，便於施工方合理參照施工進度計劃，對施工方案進行修改和優化，避免各專業交叉施工、工期安排不當等造成各種安全隱患和矛盾衝突。

5.工程量結算

在施工管理的過程中，對現場每日工程量進行實時收集、更新和統計，並將模型得出的準確工程量與同期施工材料數量進行對比，分析在建設過程中，是否存在材料不合理使用和浪費，為後期施工結算提供依據。

基於BIM模型的施工數據，統計混凝土方量、模板面積、防水卷材面積、管廊艙段內體積等施工工程量，並將統計報表交付給現場施工人員和駐場預算人員。

利用BIM進行各階段工程量的統計，有利於實現模型任意部位工程量的快速計算，達到一次算量多次使用，極大的減輕了預算員的算量工作，減少30%的重複算量工作。

6.模擬施工作業

在施工過程中，地下綜合管廊在管線匯集處常產生複雜節點，針對工程中較為複雜的施工節點，利用傳統的二維圖紙很難理解管線的走向。

通過BIM技術進行施工模擬，能直觀展現複雜節點的結構，尋找有效的解決辦法，從而提高了施工的精確性。對於重要位置或專用構件的施工，能夠通過模擬多種形式的施工方案，比較方案的可行性，為最終施工方案的選擇提供依據。

7.現場實時監控

通過BIM技術創建地下綜合管廊施工現場監控平臺，各單位可以通過智能移動終端實時查看綜合管廊施工過程，保障施工人員和管廊設備、設施的安全。

通過施工現場監控平臺，現場施工人員可以將地下綜合管廊的信息數據及時上傳到平臺中，以便各負責人及時掌握項目情況，對施工方案進行更深入、細緻的調整。

地下綜合管廊屬於地下作業，容易發生土層不均勻下沉，會改變地下綜合管廊的高程和坡度，且管線交接處可能發生錯位、滲漏、腐蝕等現象。利用BIM技術對現場情況進行實時監控，能及時應對各種突發情況，避免嚴重的施工事故的發生。

施工現場監控平臺的創建，一方面可以對地下綜合管廊的建設進行可視化監控和管理；另一方面，通過施工現場監控平臺獲取的數據，經處理後，可以作為歷史數據，為後續地下管廊運維提供數據基礎。

1.案例背景

天河智慧城地下綜合管廊工程為國家綜合管廊試點項目，本項目主要沿現狀科韻路、科翔路、華觀路、橫三路、橫五路、擬建雲溪路、柯木塱南路~高唐路、高塘路南延線、軟體西路、沐陂西路、凌岑路、規劃橫七路等布置，總長約19.4公裡，其中盾構管廊（外徑φ6.0m）8.6km，明挖管廊（外框BXH=3.7~4.6X5.9~14.4）10.8公裡，設控制中心1座。除盾構管廊外，其他管廊均將汙水、燃氣納入。

2.項目BIM建模內容

本項目綜合管廊共有11條，合計19.4Km。分為盾構管廊和明挖管廊。

1）明挖綜合管廊工程

明挖綜合管廊工程，總長10.8Km；分別是：柯木塱南路、高唐路、橫三路、軟體西路、橫五路、雲溪路、沐陂西路、橫七路、凌岑路

2）盾構綜合管廊工程

盾構綜合管廊工程，總長8.6Km；分別是：科翔路--華觀路、科韻路。

3.部分建模內容展示

綜合管廊地膜

綜合管廊路線

綜合管廊局部模型

綜合管廊管片單元

綜合管廊局部模型

綜合管廊局部模型

綜合管廊局部模型

綜合管廊局部模型

1.Bentley綜合管廊BIM解決方案軟體架構

Bentley提供一整套的綜合管廊BIM解決方案，概括為：一個平臺，一個模型，一個數據架構。

2.主要應用軟體

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