基于 BIM 技术的市政综合管廊全生命周期管理实践

一、引言

市政综合管廊集电力、通信、给排水等管线于一体，是保障城市正常运行的 “生命线”。然而，传统管廊管理多采用分阶段、碎片化模式，各阶段信息难以衔接，易导致设计偏差、施工冲突、运维滞后等问题。BIM 技术凭借三维建模、信息集成、协同管理等优势，可实现管廊全生命周期信息的无缝传递与共享。本文结合实践，系统分析 BIM 技术在管廊规划设计、施工建设、运维管理阶段的应用，为推动管廊管理数字化转型提供实践依据。

二、BIM 技术在市政综合管廊全生命周期各阶段的应用实践

2.1 规划设计阶段：三维可视化与协同优化

在管廊规划设计阶段，BIM 技术打破传统二维图纸的局限，通过建立三维信息模型，实现管廊线路、管线排布、周边环境的可视化呈现。设计人员可基于模型直观分析管廊与道路、建筑物、地下管线的空间关系，提前发现规划冲突。同时，借助 BIM 协同平台，设计单位、建设单位、管线产权单位可实时共享设计信息，共同参与方案评审与优化，减少设计变更，提升规划设计的科学性与合理性。例如，在某城市管廊项目中，通过BIM 模型发现管廊与既有燃气管线的交叉冲突，及时调整管廊走向，避免了后期施工返工。

2.2 施工建设阶段：过程管控与风险预警

施工阶段是管廊建设的关键环节，BIM 技术可实现施工过程的精细化管控。基于 BIM 模型，施工单位可制定详细的施工进度计划，将进度节点与模型构件关联，动态跟踪施工进度，及时发现进度偏差并调整。同时，利用 BIM 技术进行施工模拟，可提前模拟复杂施工工序，如管廊基坑开挖、管线安装等，优化施工方案，降低施工难度。此外，通过 BIM 模型集成地质勘察、施工监测数据，可实时监测管廊结构变形、周边土体沉降等情况，当监测数据超出预警值时，系统自动发出预警，保障施工安全。某管廊项目借助 BIM 施工模拟，优化了管廊节段拼装顺序。

2.3 运维管理阶段：智能监测与高效运维

管廊运维阶段周期长、管理内容复杂，BIM 技术可构建智能运维管理平台，实现管廊运维的数字化与智能化。通过在管廊内安装传感器，实时采集管线运行参数（如压力、流量、温度）、环境参数（如温湿度、有害气体浓度）等数据，并将数据集成到 BIM 模型中，运维人员可通过模型直观掌握管廊及管线的运行状态。当管线出现故障时，系统可基于 BIM 模型快速定位故障位置，分析故障原因，并生成维修方案，提高故障处理效率。同时，利用 BIM 模型记录管廊设备的安装时间、维护记录等信息，实现设备全生命周期管理，合理安排设备检修与更换，降低运维成本。

三、基于 BIM 的市政综合管廊全生命周期管理现存问题与优化方向

3.1 现存问题：标准缺失与数据孤岛

当前，基于 BIM 的管廊全生命周期管理仍存在诸多问题。一方面，BIM 技术在管廊应用中的标准体系不完善，不同单位、不同软件之间的数据格式不兼容，比如设计单位常用 Revit 建模，施工单位可能使用Navisworks，两者数据交互时易出现构件信息丢失、参数不匹配等问题，导致管廊从规划设计到施工建设的 BIM 模型难以有效衔接，信息传递存在明显障碍。另一方面，部分项目中各参与方数据共享意识不足，建设单位、设计单位、施工单位及运维企业往往只保留自身阶段的核心数据，不愿对外共享关键信息，仍存在 “信息壁垒”，形成数据孤岛，使得 BIM 技术本应具备的信息集成优势无法充分发挥，无法为管廊全生命周期管理提供连贯的数据支撑。

3.2 优化方向：完善标准与打破数据孤岛

针对上述问题，首先需加快构建统一的管廊 BIM 应用标准体系，由行业主管部门牵头，联合高校、科研机构及龙头企业，结合管廊工程的特点，明确规划设计、施工建设、运维管理各阶段 BIM 模型的建模精度、构件分类编码、数据格式要求及信息交付清单，比如规定管廊主体结构、管线设备的建模参数标准，统一采用 IFC 通用数据格式，确保不同软件、不同单位之间的数据能够顺畅互通，避免信息断层。其次，加强各参与方之间的协同合作，借助云计算技术搭建统一的 BIM 协同管理平台，将设计图纸、施工方案、监测数据、运维记录等信息集中存储于云端，赋予各参与方相应的访问权限，推动设计、施工、运维阶段数据的实时共享与高效流转，让建设单位可实时查看施工进度，运维单位提前获取管线设计细节，从根本上打破数据孤岛。同时，加大 BIM 技术培训力度，采用 “理论 + 实操” 的培训模式，邀请行业专家讲解管廊专业知识与 BIM 技术融合要点，组织学员参与实际项目的模型搭建与数据管理实操，培养既懂管廊专业知识又掌握 BIM 技术的复合型人才，切实提升从业人员的 BIM应用能力，为 BIM 技术在管廊全生命周期管理中的深度应用提供坚实的人才支撑。

3.3 创新探索：融合新兴技术提升管理水平

随着数字化技术的不断发展，未来可将 BIM 技术与物联网、大数据、人工智能等新兴技术深度融合，进一步提升管廊全生命周期管理水平。例如，在管廊内部关键位置安装压力传感器、温度传感器、气体探测器等物联网设备，实时采集管线运行参数（如给水管网压力、燃气管线流量、电缆温度）和环境参数（如管廊内温湿度、有害气体浓度），通过 5G 技术将数据实时传输至 BIM 模型，结合大数据分析技术对历史运行数据、实时监测数据进行多维度挖掘，建立管线故障预测模型，提前识别管道老化、泄漏等风险，实现从 “被动维修” 到 “主动运维” 的转变；借助人工智能技术，基于 BIM 模型中的管廊结构数据、设备参数及运维记录，训练运维决策算法，当管线出现故障时，自动生成最优维修方案，包括维修人员调配、所需工具清单及施工步骤，大幅提升故障处理效率。此外，可探索BIM 技术在管廊智慧化升级中的应用，如构建数字孪生管廊。

四、结论

市政综合管廊全生命周期管理是一项系统工程，传统管理模式已难以适应现代城市发展需求。BIM 技术凭借其信息集成、三维可视化、协同管理等优势，在管廊规划设计、施工建设、运维管理阶段发挥了重要作用，有效提升了管廊管理的科学性、高效性与安全性。然而，当前基于 BIM 的管廊全生命周期管理仍面临标准缺失、数据孤岛、人才短缺等问题。未来，需通过完善标准体系、打破数据壁垒、加强人才培养、融合新兴技术等措施，进一步推动 BIM 技术在管廊全生命周期管理中的深度应用，实现管廊管理的数字化、智能化转型，为城市基础设施的安全稳定运行提供有力保障。

参考文献

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