导语 为进一步推动铁路BIM技术向纵深发展，服务行业数字化转型和产业升级，建设铁路行业高水平BIM技术交流平台，铁路BIM联盟联合中国铁道工程建设协会共同举办
导语
为进一步推动铁路BIM技术向纵深发展，服务行业数字化转型和产业升级，建设铁路行业高水平BIM技术交流平台，铁路BIM联盟联合中国铁道工程建设协会共同举办 2022年第四届“联盟杯”铁路工程BIM应用大赛 。
现对2021年第三届“联盟杯”部分优秀作品进行介绍， 本期推介为2021年第三届“联盟杯”— 铁路 工程BIM应用（施工组） 参赛类别的 一等奖 作品，来自 中铁建工 集团有限公司 的 《 ?BIM+智能建造助力广州白云站工程建设 》 。
BIM+智能建造助力广州白云站工程建设
01
工程简介及项目概况
本工程具有工期紧、危险多、地质差、结构杂等特点，工程自 2020 年 10 月 10 日开工，2023 年 12 月 31 日达到全部开通条件，工期紧张、施工任务重，本工程体量大，浅覆盖型岩溶普遍发育，作业人员多，项目交叉作业多，大型机械设备多，涉及深基坑、高大模、大型机械设备安拆、钢结构吊装等重大风险源。
02
BIM技术应用
在项目前期，建设单位并未对 BIM 技术应用开展提出具体要求，BIM应用以施工为主，项目协调各专业单位参与实施，业主单位进行监督管理工作。项目组织结构采用项目领导层、项目管理层以及项目实施层的组织方式，采用分层次的协调管理和项目经理负责制的管理体系来实现组织保证，明确各机构职责，建立工程建设过程中的各项 BIM 管理制度，项目在前期规划阶段明确了建模标准和实施方案，通过定期召开例会，消除工程项目各参见单位之间的“信息孤岛”，确保各参建单位能及时快速的获取并反馈各自所需的相关工程信息。
白云站专业复杂多样，图纸管理和查阅本身就是一个难题，大量专业需穿插施工，这也对白云BIM模型提出了现实需求，通过区域内的模型查看，可以确认该区域的工作内容，避免因遗漏造成的后期麻烦，同时建模过程也是一个审图的过程，既可审查单专业的模型问题，各专业合模后，可以进行全专业的碰撞检查，提前解决部分的问题，节省材料和工期。
对单专业的节点和多专业复杂的节点而言，利用BIM技术建模，形成三维模型，依据模型，对现场技术人员和管理人员进行技术交底，可以更好的了解现场结构及做法，避免造成的错误施工。
白云站周边工程同步施工，现场站房施工所有外部交通组织运输只能通过站房西北角原有棠乐路通往石槎路、东北角修建与黄石西路接通的临时便道；严重影响了整体施工工效，本工程为大型公共交通枢纽建筑，工程规模大，材料运输量大，施工中涉及到多工种、多专业、多施工单位的交叉，现场道路资源的合理利用、不同作业单位的合理穿插是施工管理重点与难点。
项目结合现场情况，编制了详尽的、针对性的实施性施工组织设计，合理规划施工组织，在场外设置临时道路：①临时道路连接石槎路；②二期施工在北端设置两条临时道路：一条通过铁路下穿涵洞连接石槎路，另一条沿规划铁路东路位置连接黄石西路，同时整个施工周期需进行四次便道迁改调整作业，具体道路改迁详见下图。
白云站采用的施工工艺繁多，在基坑护阶段，部分采用放坡开挖，部分采用地连墙支护，地下室底板施工采用跳仓法，二期地铁预留采用逆作法施工，高架层叠合板采用面支撑施工工艺、钢结构采用整体提升等，涉及的都是危大方案，所以对这些危大方案的模拟很有必要，建立模型、动画等协助不仅进行专家论证，还可以对各级施工管理人员进行交底，让各层管理人员更好了解施工组织，明确重难点和危险源，同时结合进度计划及资金计划，提前规划好人材机。
在工程量统计方面，通过模型科进行精确提料，依据工程进度，提前规划材料，其次对砌筑、模板等工程进行BIM深化，出具排砖图、模板加工图等，可以较大提高材料利用率。
项目对机电、钢结构、膜结构、幕墙、装饰等方案进行深化，各项深化前置也确实缩短施工周期、避免了因施工现场返工造成的不必要的资源浪费和造价调整，在这个项目中，机电深化非常早，前置到施工图设计阶段，提前指导和干预了建筑层高和结构布置。深化后，室内的机电管线综合深度己经达到了施工模型的要求，所有的翻绕基本敲定，对后期机电安装有重要的指导意义。除机电深化，钢结构深化前置到施工图阶段，采用模型与模型对接审核的方式，将钢结构深化与建筑、幕墙和机电多专业协调工作并行，进一步压缩时间进度。钢结构的方案优化一直全过程地配合设计团队的精细化设计追求反复优化调整。因为本项目中钢结构专业深化的前置，在造价控制方面，模型非常及时地配合精细化造价的管控。内装可提供多样化的方案供业主选择，节省材料和工期。
03
信息化应用
根据站房施工复杂的施工形式，严峻的安全风险，传统的管理方式不足以进行全方位的管理，针对这中情况，白云站自主研发了白云站智慧建管理平台，目前主要应用了进度、质量、安全、人员、设备以及 AI 智能检测等模块。 协助进行全过程的施工管理。
① 进度、质量、安全模块 ： 在质量和安全管理主要实现的信息化巡检功能，在线进行质量、安全、进度的管理工 作；
② 机械管理模块 ： 设备管理方面，项目对深基坑、高支模和塔吊均装有检测传感器，利用传感器进行预警和报警；
③ AI 智能监控 ： 白云站现场安装了 13 台 AI 智能监控，对于未佩戴安全帽、未着反光衣、吸烟、人员聚集等进行智能识别，协助进行安全管控；
④ 人员管理块 ： 除了实名制管理外，项目还部署有疫情防控通系统，采集进入人员的健康码、体温、核酸检测记录等信息，保证项目部和施工现场的人员安全；
⑤智能监测模块 ： 在深基坑、高支模、大体积混凝土工程施工过程中，装设智能传感器； 数据实时无线传输，有效预防安全隐患。
白云站钢结构总重11万吨，大小零构件十万余根，传统的管理方式很难对每根构建进行全过程追溯，针对此种情况，白云站部署了集团公司自主研发的钢结构全生命周期管理平台，钢结构管理平台充分运用BIM技术、云技术，打通数据传递链条，实现钢结构从设计、深化、加工、运输、安装、交验的6s阶段全生命周期的管理。
三、GIS技术应用-无人机应用
无人机倾斜摄影可以通过采集现场及周边环境现状并生成实景模型，用于坐标查询，尺寸、面积、体积查询，为深化及施工组织提供准确数据；方案分析、优化、决策提供依据。
04
智慧建造
一、数字化钢筋加工厂
白云站现场建造了数字化钢筋加工厂，通过采用BIM技术，快速建立的结构钢筋模型。根据数字化加工设备确定与之匹配的共享加工数据库，自动导出精确下料清单。结合成套的钢筋切割工具以及自动化钢筋数控加工设备进行自动加工后，运往现场进行施工，并全程监控。
二、建筑机器人应用
为应对工期和人员紧张的问题，白云站应用有智能随动布料机器人、地面整平机器人、地面抹平机器人、地面抹光机器人、三维激光扫描机器人、焊接机器人6款机器人。整体使用分析看来，机器人的效率较高，综合施工成本降低，在施工质量方面，光整度，密实度更加均匀，同时误差较小，但机器人使用受施工场地和工作环境的影响较大，部分边角地区需要人工进行二次施工。
05
效益分析
在整个项目实施过程中，通过全过程应用，本项目部成员在集团公司的大力推行以及 BIM 部门的主导下，均有效参与 BIM 应用和实施，整个项目主要参与BIM 人员约为 20 人左右，为公司日后 BIM 技术进一步推广，提供了有效的人员储备。
同时项目采用BIM技术后，累计向设计反馈重要问题多达 100多项，预计为整个项目直接节约成本 800 万，机电深化，解决问题超过 500 个。净高分析过程中共发现四处较为明显的净高问题。通过在白云站BIM技术、信息化及智能建造技术融合应用，深度挖掘铁路站房应用点，截止2022年6月20日，已经提交11项基于BIM相关的专利申请，已受理10项，其中发明专利1项，实用新型专利10项。
白云站在智能建造和智慧工地的实施过程中，受到业主单位、铁路总公司、广州市、广东省各级领导的高度关注，多次到白云站进行检查与指导；其中，白云站去年也先后承接了中铁建工集团有限公司第二届科技创新大会和中国中铁股份公司房建工程智慧建造现场观摩会，受到公司各级领导的称赞；于此同时，中央电视台，广东电视台，《人民铁道》、《中国铁路》、《科技日报》等在社会上有较大影响的主流媒体都对白云站智慧建设做出专题报导，对白云站的数字化设计、施工、管理，机器人应用等高度赞扬。
