隨著我國城市現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，地下綜合管廊成為智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施模塊的重要組成部分，我國大部分城市已經(jīng)開始進(jìn)行地下綜合管廊的投資建設(shè)工作。城市地下綜合管廊可以有效解決路面重復(fù)開挖、空中搭線、雨天內(nèi)澇等常見問題，并起到美化城市形象、改善交通擁堵、增加公共產(chǎn)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(shè)工程施工質(zhì)量要求的不斷提高，和國家有關(guān)部委關(guān)于建筑信息模型BIM技術(shù)在建設(shè)工程中的指導(dǎo)性意見出臺，使得BIM技術(shù)在城市綜合管廊中設(shè)計(jì)、施工甚至運(yùn)維中，起到更多建設(shè)性作用，應(yīng)用占比不斷增大。

綜合管廊建設(shè)優(yōu)勢

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(shè)與地下，發(fā)生故障時，需要挖開路面進(jìn)行維修。一方面，會對現(xiàn)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(jìn)入到地下綜合管廊進(jìn)行維修即可，避免了傳統(tǒng)方式造成的問題。



其次，基礎(chǔ)設(shè)施管理問題。部分管線由于修建時間較早，工程資料在保存過程中不可避免的造成缺失。建設(shè)系統(tǒng)缺乏精準(zhǔn)信息數(shù)據(jù)，致使有時會發(fā)生挖開后碰到障礙物而不得不繞道、改線、改管等現(xiàn)象。綜合管廊的建成，將極大提高城市基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量和管理水平。

最后，避免極端天氣引起的斷水?dāng)嚯姷膯栴}。南方地區(qū)經(jīng)常遇到臺風(fēng)等極端天氣，對地上的電線桿、高壓電箱、燃?xì)夤艿?、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(jìn)行有效的保護(hù)。

綜合管廊建設(shè)規(guī)范

2015年6月1日起實(shí)施的《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》（GB50838-2015），對2012年版本的《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行了較大的修改和完善，對中國綜合管廊建設(shè)的推動起到了積極的作用，本版規(guī)范強(qiáng)調(diào)原則上所有管線必須入廊，但也擴(kuò)充了綜合管廊的分類，新增了纜線管廊。



注：2020年12月發(fā)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，完善了干線綜合管廊、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(guī)定、規(guī)劃、總體設(shè)計(jì)、管線設(shè)計(jì)、附屬設(shè)施設(shè)計(jì)等具體規(guī)定詳情：城市綜合管廊工程規(guī)劃和設(shè)計(jì)基本規(guī)定，以及建模教程

自2016年12月起實(shí)施的《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》（0GB50289-2016）規(guī)定，當(dāng)遇到下列情況之一時，工程管線宜采用綜合管廊集中敷設(shè)：

交通運(yùn)輸繁忙或工程管線設(shè)施較多的機(jī)動車道、城市主干道以及配合興建地下鐵道、立體交叉等工程地段；

不宜開挖路面的路段；

廣場或主要道路的交叉處；

需同時敷設(shè)兩種以上工程管線及多回路電纜的道路；

道路與鐵路或河流的交叉處。

道路寬度難以滿足直埋敷設(shè)多種管線的路段。



2018年9月起實(shí)施的《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，當(dāng)遇到下列情況時，電力電纜應(yīng)采用電纜隧道或公用性隧道敷設(shè)：

同一通道的地下電纜數(shù)量眾多，電纜溝不足以容納時應(yīng)采用隧道；

同一通道的地下電纜數(shù)量較多，且位于有腐蝕性液體或經(jīng)常有地面水流溢的場所，或含有35KV以上高壓電纜，或穿越公路、鐵路等地段，宜用隧道；

受城鎮(zhèn)地下通道條件限制或交通流量較大的道路，與較多電纜沿同一路徑有非高溫的水、氣和通訊電纜管道共同配置時，可在公用性隧道中敷設(shè)電纜。



綜合管廊相關(guān)規(guī)范還有《綜合管廊工程總體設(shè)計(jì)及圖示》、《現(xiàn)澆混凝土綜合管廊》、《綜合管廊纜線敷設(shè)與安裝》、《綜合管廊供配電及照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工》、《綜合管廊監(jiān)控及報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工》等。

BIM在綜合管廊建設(shè)中的應(yīng)用

1.專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)

地下綜合管廊建設(shè)參與方眾多，各單位責(zé)任分配錯綜復(fù)雜，設(shè)計(jì)施工信息難以協(xié)同，缺乏統(tǒng)一的管理制度?；贐IM技術(shù)可以將項(xiàng)目全生命周期產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息在各單位間互聯(lián)互通，有效減少信息傳遞次數(shù)。



在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)方通過BIM技術(shù)，建立地下綜合管廊模型，將設(shè)計(jì)成果進(jìn)行三維轉(zhuǎn)化，對管廊設(shè)計(jì)中存在的碰撞漏缺問題，進(jìn)行及時的修改?；谛薷暮蟮哪Ｐ停IM地下綜合管廊跟蹤模型，實(shí)現(xiàn)動態(tài)追蹤管理，全方位掌握實(shí)際施工問題，并及時處理。



在施工階段，利用BIM技術(shù)，對與施工現(xiàn)場不符合的地方（管線走向、管徑大小、埋設(shè)深度與坡度等），進(jìn)行模型深化設(shè)計(jì)和修改，并輸出可直接指導(dǎo)現(xiàn)場的施工圖紙。在竣工階段，將基于BIM的地下綜合管廊模型作為最終驗(yàn)收依據(jù)，能提高驗(yàn)收效率。

BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)共享作用，有效加強(qiáng)了設(shè)計(jì)和施工的雙向關(guān)聯(lián)銜接，使得各專業(yè)能夠在相互協(xié)同的過程中，實(shí)現(xiàn)新的信息融合和增改，加快了施工的進(jìn)度和質(zhì)量，提升了設(shè)計(jì)施工的協(xié)同效率。

2.管線洞口精確預(yù)留

在傳統(tǒng)的施工方式下，現(xiàn)澆混凝土墻、板等的洞口很難實(shí)現(xiàn)預(yù)留，往往需要采取在管線安裝施工時，后開洞口的方式實(shí)現(xiàn)管線的安裝。但結(jié)構(gòu)開洞會造成洞口位置鋼筋被截?cái)?，產(chǎn)生安全隱患，且所需要的費(fèi)用較為高昂。

BIM技術(shù)的應(yīng)用可以突破傳統(tǒng)施工方式的限制，在施工之前就預(yù)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(chǎn)生的安全隱患，保障施工質(zhì)量。

3.既有管線定位及與主體的碰撞檢查

地下既有管線錯綜復(fù)雜，定位困難，管線排遷及土方開挖難度大。在實(shí)際建造過程中發(fā)生錯挖，導(dǎo)致施工停滯，工程進(jìn)度受阻。因此，首先要重點(diǎn)解決項(xiàng)目施工路段地下既有管線排布情況及其與主體結(jié)構(gòu)之間的相對位置關(guān)系，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(shù)依據(jù)。

結(jié)合勘察資料、設(shè)計(jì)圖紙，利用BIM技術(shù)進(jìn)行地下綜合管廊建模，清晰的展現(xiàn)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(fèi)，提高施工質(zhì)量。



4.施工進(jìn)度精細(xì)管控

管廊工程施工往往存在工期緊、附屬工程系統(tǒng)龐大、各專業(yè)交叉施工等難點(diǎn)，傳統(tǒng)的進(jìn)度管理如網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度圖所展現(xiàn)的內(nèi)容含糊不夠精細(xì)，易與實(shí)際施工脫節(jié)。

利用BIM技術(shù)，基于地下管廊三維模型，在掌握管廊工程施工任務(wù)的基礎(chǔ)上，融入施工工期，實(shí)現(xiàn)了可視化的4D（三維模型+工期）施工進(jìn)度精細(xì)管控。

利用Synchro 4D施工進(jìn)度管理軟件，建立三維模型、工作任務(wù)以及進(jìn)度計(jì)劃三者之間的相應(yīng)關(guān)系，通過展現(xiàn)任務(wù)名稱、任務(wù)狀態(tài)、計(jì)劃開始、計(jì)劃完成及實(shí)際開始等內(nèi)容，便于施工方合理參照施工進(jìn)度計(jì)劃，對施工方案進(jìn)行修改和優(yōu)化，避免各專業(yè)交叉施工、工期安排不當(dāng)?shù)仍斐筛鞣N安全隱患和矛盾沖突。

5.工程量結(jié)算

在施工管理的過程中，對現(xiàn)場每日工程量進(jìn)行實(shí)時收集、更新和統(tǒng)計(jì)，并將模型得出的準(zhǔn)確工程量與同期施工材料數(shù)量進(jìn)行對比，分析在建設(shè)過程中，是否存在材料不合理使用和浪費(fèi)，為后期施工結(jié)算提供依據(jù)。

基于BIM模型的施工數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)混凝土方量、模板面積、防水卷材面積、管廊艙段內(nèi)體積等施工工程量，并將統(tǒng)計(jì)報(bào)表交付給現(xiàn)場施工人員和駐場預(yù)算人員。

利用BIM進(jìn)行各階段工程量的統(tǒng)計(jì)，有利于實(shí)現(xiàn)模型任意部位工程量的快速計(jì)算，達(dá)到一次算量多次使用，極大的減輕了預(yù)算員的算量工作，減少30%的重復(fù)算量工作。

6.模擬施工作業(yè)

在施工過程中，地下綜合管廊在管線匯集處常產(chǎn)生復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，針對工程中較為復(fù)雜的施工節(jié)點(diǎn)，利用傳統(tǒng)的二維圖紙很難理解管線的走向。

通過BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬，能直觀展現(xiàn)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，尋找有效的解決辦法，從而提高了施工的精確性。對于重要位置或?qū)Ｓ脴?gòu)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(jù)。



7.現(xiàn)場實(shí)時監(jiān)控

通過BIM技術(shù)創(chuàng)建地下綜合管廊施工現(xiàn)場監(jiān)控平臺，各單位可以通過智能移動終端實(shí)時查看綜合管廊施工過程，保障施工人員和管廊設(shè)備、設(shè)施的安全。

通過施工現(xiàn)場監(jiān)控平臺，現(xiàn)場施工人員可以將地下綜合管廊的信息數(shù)據(jù)及時上傳到平臺中，以便各負(fù)責(zé)人及時掌握項(xiàng)目情況，對施工方案進(jìn)行更深入、細(xì)致的調(diào)整。

地下綜合管廊屬于地下作業(yè)，容易發(fā)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(fā)生錯位、滲漏、腐蝕等現(xiàn)象。利用BIM技術(shù)對現(xiàn)場情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，能及時應(yīng)對各種突發(fā)情況，避免嚴(yán)重的施工事故的發(fā)生。

施工現(xiàn)場監(jiān)控平臺的創(chuàng)建，一方面可以對地下綜合管廊的建設(shè)進(jìn)行可視化監(jiān)控和管理；另一方面，通過施工現(xiàn)場監(jiān)控平臺獲取的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后，可以作為歷史數(shù)據(jù)，為后續(xù)地下管廊運(yùn)維提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

綜合管廊BIM案例：

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(diǎn)項(xiàng)目，本項(xiàng)目主要沿現(xiàn)狀科韻路、科翔路、華觀路、橫三路、橫五路、擬建云溪路、柯木塱南路~高唐路、高塘路南延線、軟件西路、沐陂西路、凌岑路、規(guī)劃橫七路等布置，總長約19.4公里，其中盾構(gòu)管廊（外徑φ6.0m）8.6km，明挖管廊（外框BXH=3.7~4.6X5.9~14.4）10.8公里，設(shè)控制中心1座。除盾構(gòu)管廊外，其他管廊均將污水、燃?xì)饧{入。



2.項(xiàng)目BIM建模內(nèi)容

本項(xiàng)目綜合管廊共有11條，合計(jì)19.4Km。分為盾構(gòu)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、軟件西路、橫五路、云溪路、沐陂西路、橫七路、凌岑路



2）盾構(gòu)綜合管廊工程

盾構(gòu)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(nèi)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

綜合管廊BIM解決方案

1.Bentley綜合管廊BIM解決方案軟件架構(gòu)

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(shù)據(jù)架構(gòu)。

一個平臺為：工程信息與數(shù)據(jù)管理平臺ProjectWise；

一個模型為：通用的建模環(huán)境平臺MicroSation；

一個數(shù)據(jù)架構(gòu)為：由Bentley搭建的綜合管廊解決方案BIM軟件架構(gòu)



2.主要應(yīng)用軟件

主推市政小包（CNCCBIM OpenRoads、 OpenBridge Modeler、

OpenBuildings Designer、 LumenRT ）

OpenRoads ConceptStation — 路橋方案設(shè)計(jì)

CNCCBIM OpenRoads — 道路深化設(shè)計(jì)、管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地下管網(wǎng)設(shè)計(jì)、地質(zhì)建模

OpenBridge Modeler — 橋梁設(shè)計(jì)

ProStructures — 鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

gINT — 鉆孔數(shù)據(jù)管理與報(bào)告輸出

OpenBuildings Designer — 建筑設(shè)施、收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)、GC參數(shù)化建模

OpenPlant — 設(shè)備管道、管道支架、管道閥門

Substation — 變電所設(shè)計(jì)、電力電纜敷設(shè)

ContextCapture — 實(shí)景建模

LumenRT — 模型可視化

Navigator — 項(xiàng)目查詢、瀏覽、碰撞檢查

ProjectWise — 項(xiàng)目協(xié)同設(shè)計(jì)

AssetWise Connect  — 資產(chǎn)信息管理平臺