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基于BIM+GIS 的地下综合管廊施工测量一体化管理与质量控制

作者

马霆

宁乡三维规划测绘工作室 湖南宁乡 410600

地下综合管廊建设有利于减少道路开挖,增加管线使用时间,整合资源,减少浪费问题等作用,信息时代背景下,为了适应工作发展要求,需要加强GIS 和BIM 技术的应用,统一管理施工测量,有效地控制施工质量。

1、地下综合管廊的特点

首先,断面形式较多。工程在建设中能够依据具体的需求,选用相应的断面形式,如圆形、半圆形、矩形、异形管廊等。其次,类型多变。主要涉及到直线型、干线型、缆线型。最后,科技含量较高。地下综合管廊建设复杂性较强,为了有效地了解内部线路运行状况,需要借助信息技术,系统地实施监测,及时了解运行信息,提升运行维护管理水平[1]。

2、BIM+GIS 在地下综合管廊施工测量一体化管理与质量控制中应用的重要性

第一,三维可视化和数据整合。在工作中运用地理信息系统技术和建筑信息化模型技术,能够对三维建筑模型和地理空间数据进行有效整合,利用可视化的方式展示地下管廊的相关内容,包括管线布局、结构、周围环境,系统地掌握施工测量数据。另外,在施工之前运用建筑信息化模型技术中的碰撞检测功能,能够分析管线和结构情况,预先识别冲突问题,不断优化设计方案,减少施工中的测量偏差,提升测量的准确性[2]。比如相关专业的设计数据不断更新,协同进行修改,能够保证测量基准的准确性。

第二,持续监测和精准定位问题区域。地理信息系统技术具有地理定位功能,与建筑信息化模型技术构件属性进行结合,能够持续追踪施工设备位置,准确地匹配设计坐标,保证测量点精度符合要求。利用各种传感器,能够持续采集管道环境数据,借助这两种技术同步分析,能够找出施工中的问题,及时进行预警。比如如果检测液位数据超出标准,系统能够及时确定问题区域,为修复工作开展提供依据。

第三,协同管理和动态优化。借助 BIM 数据库,能够统一管理不同专业数据,持续更新数据,施工和设计单位能够互通共享数据,防止由于信息落后而产生质量风险。借助基础的施工进度模拟功能,可以利用资源调度算法,对各项资源配置进行优化,如测量设备和人员,减少重复测量问题,避免资源浪费。比如将三维模型和进度计划进行结合,能够灵活地调整施工顺序,适应测量工作进展要求。

第四,质量控制和决策支持。运用建筑信息化模型技术的构件属性和地理信息系统技术的空间分析能力,能够核对检验施工成果,判断其是否与设计规范一致,并且形成质量评估报告。平台分析历史数据,能够合理预测潜在风险,为施工方案调整提供参考,减少及避免返工问题[3]。比如基于分析地下管廊温度和湿度历史数据,能够对通风设备安装位置进行调整,提升运维效果。

3、基于BIM+GIS 的地下综合管廊施工测量一体化管理与质量控制措施

3.1 技术融合框架

第一,数据集成平台。建筑信息化模型包含地下综合管廊构件属性,如坐标、材质、管径等,能够具体描述不同构件的几何形状及功能特性。地理信息系统能够对空间数据进行整合,包括周边建筑和地质数据等,形成统一坐标基准的施工地图,为施工队伍提供依据,便于其准确地把握施工条件及环境。利用 IOT 设备可以持续反馈施工测量数据,之前输入到模型中,动态地对模型精度进行校准。比如基于将传感器安装在施工设备上,能够持续监测设备所在位置及运行情况,保证施工过程的精准性。除此之外,该设备还能持续监测环境条件,为施工提供依据,保证施工质量。第二,施工测量优化。首先,方向定位。在工程施工中,借助建筑信息化技术模型,可导出测量控制点坐标,依据 GIS地形修正,可提升管线铺设精准性,有效地控制误差。比如在铺设管线时,可借助 BIM 模型及 GIS 数据,明确最佳的铺设路径,防止产生没有必要的弯道和交叉,降低施工难度,提升施工效率。其次,碰撞检测。在施工中经常会产生管线交叉冲突问题,影响施工效率和质量,对此,可以在施工前利用建筑信息化模型技术和地理信息系统技术提前模拟,及时发现问题,及时地修改设计方案,促进施工有序开展,在规定时间内完成建设任务。比如借助三维可视化技术能够在虚拟环境中模拟管线铺设的各个环节,若是发现碰撞或交叉问题,能够灵活地调整布局,提升可行性。

3.2 质量控制措施

在地下综合管廊施工前,可借助 BIM 模型优点实施可视化交底,为设计人员的工作开展提供参考,提升设计的准确性,减少误差问题,防止产生施工冲突问题。借助模型的三维展示,设计人员能够预先找出潜在的施工冲突问题,及时纠正,防止由于设计问题而影响施工,以免产生资源浪费问题。在设计阶段利用该模型,能够明确看到不同管线布局情况,保证各种管线间的空间充足,防止产生碰撞及交叉问题。

在施工过程中运用 GIS 空间分析和无人机实景比对,可以持续监测及控制地下综合管廊轴线便宜和沉降。比如将高清摄像头安装在无人机上,能够让无人机在高空巡查,及时获取现场影像资料,和 GIS 系统中的设计数据相对比,及时找出偏差,有目的性地进行处理。除此之外,借助激光扫描及地面雷达技术,能够准确地测量管廊结构,保证其与设计规范一致。

施工结束后,可利用激光扫描云和模型匹配,检验构件安装是否符合要求,保证所有构件均安装到位,与设计要求一致。比如借助激光扫描技术获取点云数据,能够和 BIM 模型对比,若是有与设计要求不一致的地方,能够通过高亮方式显示,及时纠正问题,提升工程合格率。

另外,还要重视标准化建设。制定相同的 GIS/BIM 数据交换标准,促进相关方数据互通共享,信息高效传递。比如利用标准化的数据格式,能够促进相关软件平台对接,以免在数据转换中产生问题。

加强智能监控。基于在现场安装不同类型的传感器,可持续监测施工环境以及地下综合管廊结构。利用数字孪生平台能够分析数据,预测质量风险隐患,有目的性地制定防控措施。比如若是传感器检测出某个区域温度超出预先设置的数值,系统能够第一时间预警,便于施工人员及时检查与处理。

运维衔接。基于将施工期模型转化成运维数据库,能够为地下综合管廊全生命周期管理提供支持,促进其稳定运行。比如运维人员能够借助模型高效定位构件与设备,开展维护与检修工作,提升工作的高效性,节省工作成本。除此之外,模型还能模拟不同紧急情况下的应对方案,保证在遇到突发问题后,能够及时有效的解决问题。

结语:

综上所述,地下综合管廊建设具有重要的作用,借助建筑模型化信息技术及地理信息系统技术,能够统一管理施工测量,加强质量管控,因此,有关人员应该合理地应用技术,充分发挥出其作用,提升工作效率和质量。

参考文献:

[1] 刘忠才 , 刘顺 , 李刚 . 基于 BIM+GIS 的智慧平台在地下综合管廊项目的运用 [J]. 智能建筑与智慧城市 , 2024, (05): 90-92.

[2] 庞雪飞 , 李阳春 , 蔡振兴 . 基于 BIM+GIS 的地下综合管廊项目智慧管理平台的构建 [J]. 中国产经 , 2022, (12): 67-69.

[3] 张兆钦 , 刘占省 , 黄春 , 等 . BIM+GIS 技术在城市地下综合管廊全生命周期中的协同应用 [J]. 建筑技术 , 2019, 50 (07): 805-808.

作者简介:马霆(1986.9-),男,汉族大专,主要工作内容:施工测量一体化