歲末年初，寒潮來襲，北京遭遇近幾十年來最冷氣溫。然而，中鐵建工北京豐臺站改建項目施工現場，卻是一派熱火朝天的施工景象。尤為引人注目的是29臺高聳的吊機長臂，林立于鋼筋混凝土叢林，起升轉動，忙而有序。這么密集的履帶吊、塔吊同時作業，如何避免發生碰撞、確保作業安全呢?

　　“這要歸功于我們依托BIM技術開發的履帶吊塔吊防碰撞系統。”中鐵建工豐臺站BIM及信息化中心負責人董無窮說。致力打造“精品工程、智能客站”，豐臺站改建施工伊始，項目即引入BIM技術，開發履帶吊與塔吊防碰撞系統、研發鋼結構管理平臺……BIM技術的一系列創新應用、集成應用和深化應用，讓這座現代化鐵路站房建造變得更“聰明”。

　　創新應用

　　研發鋼結構全生命周期管理平臺

　　“捧回2020年全國最后一項BIM大賽大獎，豐臺站2020年度BIM應用畫上了圓滿句號。”董無窮口中的大獎，是行業頂級賽事——中國建筑(4.900, -0.04, -0.81%)業協會組織的第五屆建設工程BIM大賽獎項，項目部提交的《北京豐臺站鋼結構全生命周期管理與建造應用》獲評一類成果獎。

　　由“制造”到“智造”，是建筑業發展的必然趨勢。BIM又稱建筑信息模型，是一種利用信息技術和數字模型設計、施工、運營管理的方法，其作為智能建造的重要手段之一，越來越廣泛地用于施工生產。

　　豐臺站是國內首例普速、高速雙層車場布置的大型現代化鐵路站房，地上4層、地下3層，總建筑面積40萬平方米。站房工程鋼結構總用鋼量約20萬噸，構件數量、單個尺寸及重量大，且多種專業交叉施工，現場空間狹小，給施工管理和安全質量控制帶來極大挑戰。

　　現狀如此，如何破局?項目部在科學技術上下功夫、在新產品開發上找出路。BIM團隊成功研發了基于BIM+GIS(地理信息系統)的鋼結構全生命周期管理平臺。該平臺由網頁交互端、服務器端和手機APP端3部分組成，共包括項目總覽、6S管理等八大模塊，內容覆蓋鋼結構設計、工廠加工、物流運輸等6個階段16個環節的全過程管理。

　　平臺對各種信息的集成與抓取，不僅為質量追溯提供了依據，也能夠反向驅動BIM模型變化，實現不同管理結果的數據篩分應用。

　　針對現場管理復雜、信息采集不方便等特點，BIM團隊研發了平臺移動APP端，內容涵蓋構件從出廠報驗到現場焊接、探傷的整個業務流程。管理人員和現場工人使用APP掃描平臺賦予各鋼構件唯一的二維碼，便可查看該構件高精度的模型;同時通過掃碼、拍照、上傳三步，還可將施工人員、作業時間、現場照片等與構件自動關聯，真正讓BIM模型應用下沉至一線作業人員。

　　“豐臺站項目的BIM應用亮點突出，特別是BIM云計算平臺、自主研發的基于BIM+GIS的鋼結構全生命周期管理平臺及應用具有較強創新性，應用落地取得了大量的可借鑒經驗。”2020年11月19日，豐臺站作為北京市BIM應用示范工程，通過北京市住建委中期檢查，當時的工作會上，與會專家組一致評介。

　　集成應用

　　智慧工地裝上“最強大腦”

　　項目部建設的以BIM和GIS模型為載體的智慧工地平臺還集成了其他多種模塊，如高清視頻監控系統、群塔防碰撞與吊鉤可視化系統、環境在線監測系統、人員管理系統等，實現了不同系統的統一管理。在前端，各業務操作全三維化交互;在后臺，各系統底層數據互聯互通。管理人員可直接基于三維界面管理，提高了現場管控能力。

　　眾多智能設備，如無人機、放線機器人(12.310, -0.51, -3.98%)、三維掃描儀、VR設備等設備的結合應用，最大化發揮了BIM模型價值。BIM技術團隊利用無人機僅用1周時間就完成了站房周邊6平方公里的現狀建筑、地形采集和數據處理，為解決站房與周邊銜接關系提供了有效支撐。“放線機器人是BIM的好伙伴，以前兩個人完成的放線任務現在只需要一個人就能完成。”董無窮說。

　　三維掃描儀則如同給人做體檢一樣，在項目進場之初對現場地形進行原始精確采集，每一個建筑物、構筑物的最小采集尺寸精確到毫米，彌補了無人機局部建模精度不高的弊端。BIM與VR設備的廣泛融合應用，重點表現在直接將深化建立好的BIM模型導入VR軟件和設備中，與傳統平面顯示器展示不同的是，技術或管理人員可以在虛擬環境下，了解構件內部構造尺寸、機電管線排布情況，以及裝飾裝修效果等，提升對工程和工藝的理解。

　　深化應用

　　三維建模賦能精品工程提質增效

　　在豐臺站改建過程中，中鐵建工全力推動BIM、信息技術與建筑工程管理深度融合，在施工部署、施組優化和方案比選等方面發揮了重要作用。

　　在場地布置時，由于豐臺站工程周邊環境影響因素眾多，傳統的二維平面布置和施工部署，無法就施工過程中的動態影響做出全面分析判斷。技術團隊依托BIM三維可視化特點，建立工程附屬場地和設備設施模型，理清了設備及環境等對正式工程的影響。

　　豐臺站工程勁性鋼結構構件多、尺寸大，鋼結構、鋼筋、預應力交叉結合施工，管理難度極大。技術團隊利用BIM三維可視化和模擬特性，對復雜節點進行1∶1建模，提前消除鋼筋碰撞問題，并結合施工順序和要求，優化鋼筋排布方案，同時對施工技術人員進行三維可視化交底，保證了施工順利。不僅如此，項目部還在工程量特別大的二次砌筑中，利用BIM技術深化設計與出圖，解決了各類管線及結構物碰撞問題。每張圖紙上均有對應的三維BIM模型二維碼，供施工及管理人員掃碼查看，提高了施工精度和效率。

　　兩年來，豐臺站BIM技術團隊共開展了6大類39項基礎應用，完成48個各類型節點的深化與優化工作，基于BIM的圖紙會審發現圖紙問題481條。豐臺站BIM應用得到業內廣泛認可，先后榮獲“龍圖杯”全國BIM大賽一等獎、第三屆優路杯BIM技術大賽金獎、第二屆“共創杯”智能建造技術創新大賽施工組一等獎等10余項領域內重量級獎項。(李 軍)