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基于BIM的复杂环境下地下综合管线直埋施工工法

1前言

1.0.1编制背景：近年来，城镇管网改造类项目逐渐增多，一是

因为部分较早年份施工的城镇管网已然老旧，渗漏、生锈现象严重，

对供水的质量造成一定影响；二是随着城市发展，现有的管网已经不

能满足负荷需求。虽然，部分地区已开始采用管廊进行整体改造，以

代替原有的直埋管线，但仍有大部分工程采用的是原有方式。在此类

工程施工时，往往会因为城镇管网错综复杂、资料不足等问题，使得

施工时不得不畏手畏脚，特别是断面内存在部分已知或未知的不在施

工范围内的管道时，例如燃气管道、光缆等，此前已有不少工程在施

工过程中，不慎将其他管道挖断的案例。因此，需要研究创造一种能

将地下管线信息化、可视化、将复杂的图纸数据简单化、易于交底部

署的工具；另外，由于二维图纸表现力的局限性、管线碰撞等问题以

及出于方便施工、节省沟通及时间成本的考虑，也需要对原有工法进

行优化。

1.0.2形成过程及关键技术内涵：经过景屿路、大学路等多个工

程的实践探索，再由西山东路、上江路等工程实践验证形成总体流程，

逐步将BIM技术与现有管线施工技术从开工到竣工各个阶段有机结

合起来，充分利用BIM技术可视化、协调性、模拟性、优化性及可出

图性等特性：在施工准备阶段，对工程进行模拟梳理，提前发现、预

防可能出现的问题；施工阶段，保证平稳进行，提高精确度及施工质

量，减少因失误、设计变更等原因导致的停工及不必要的损失，强化

施工精细化管理；验收阶段，BIM技术可辅助进行工程验收。此外，

对于环境复杂区域采用人工+小型机具进行开挖，辅以建、构筑物保

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护措施等。

1.0.3应用绩效：本工法是在本地区道路管网改造、“零直排”

改造等工程的大背景下产生并逐步完善的，以适应复杂环境的需要，

已在我公司承接的温州市瓯海区西山东路道路及周边绿化改造工程、

瓯海区上江路道路改造工程等多个工程中进行实践。通过比对以往改

造工程，该工法技术社会效益和经济效益显著。

2工法特点

2.0.1工法关键技术及施工工艺特色：本工法将技术问题前置处

理，将隐患扼杀在摇篮里；利用虚拟与现实直观比对，模型与实际在

施工过程中随时验证，及时避免错误发生，提高施工效率及质量；自

动完善详图、提高效率，避免疏漏；控制材料用量、降低成本；人工

与机械作业并重，优化施工方案，提高施工安全、节约工期。

2.0.2工法推广应用的前景：就目前而言，在本地区BIM仍处于

推广阶段，而基于BIM技术的本工法在解决实际问题上能够比传统方

式更加科学、合理且有效。相信随着BIM技术的广泛应用，及各类软

件设备的开发，会将BIM技术前期成本合理控制下来，让BIM技术能

够落地，进而使自动化施工成为可能，而本工法在实际应用过程中，

与BIM技术深度融合，也将更具备推广意义。

3适用范围

本工法适用于复杂环境下直埋式管线改造的各类市政工程及其

施工现场的BIM指导工作。

4工艺原理

4.0.1在施工前，将现有资料及现场勘探的管道信息汇总，利用

BIM技术形成涵盖市政工程各专业的完整模型，包括道路、管线、附

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属结构物等，直观展现各专业管线、管线与检查井、管线与道路

结构、各构筑物以及拟建管线与现有管线等之间的关系。

4.0.2根据规范、管道间距等要求，寻找发现包括管线位置交叉

重合带来的管线碰撞、管道之间间距不足、有无压排水管道坡度、埋

深带来的排水不畅及市政管线与单体构筑物连接不便在内的各种问

题，在设计会审时提出并加以解决，即通过BIM优势尽量将设计各专

业之间、设计图纸与现场实际情况之间、施工过程中等各个环节有可

能碰到的问题在施工前进行充分的剖析、会审，制定科学合理的解决

方案，避免后期出现返工，耽误工期，提高成本。同时，制定适宜的

既有管线保护方案，避免误损。

4.0.3本工法以BIM辅助提升现有工艺，AR辅助BIM技术落地

的形式。因BIM技术具有多专业协同工作、可视化