綜合管廊，作為現代化智慧城市建設的重要組成部分，統籌各類市政管線規劃、建設和管理，解決架空線網密集、管線事故頻發、路面反復開挖等問題，已經成為國家推進建設的重點。

綜合管廊示意圖

然而，由于存在現狀管線復雜、場地受限、管線所屬產權分散、運營管理復雜等相關難題，傳統的地下綜合管廊設計-施工-運維模式受到了嚴重制約。

為此，中冶南方工程技術有限公司，通過大量綜合管廊建設實踐，引入全生命周期BIM技術，貫穿于綜合管廊設計、施工、運維全過程。

在軟件開發方面，主要結合地下空間及綜合管廊專業設計特點和業務設計流程，基于Autodesk軟件設計平臺，開發數據接口，保證模型數據在軟件間無損傳遞，形成具有項目特色的綜合管廊BIM軟件總體架構和設計流程。

中冶南方綜合管廊BIM軟件架構

BIM在綜合管廊設計中的應用

根據綜合管廊的特殊性，中冶南方形成具有自身特色的綜合管廊BIM設計思路。綜合管廊的設計工作涉及到工藝、建筑、給排水、機電、通風、結構六大專業。其中，工藝、建筑兩專業是整個三維設計的基礎，為其他專業提供三維基礎模型。

工藝專業BIM模型

建筑專業BIM模型

給排水、機電、通風三專業利用基礎模型，對本專業的管線、支吊架及設備等進行合理化布置;結構專業利用基礎模型進行三維結構計算、配筋、出圖與工程量統計。

給排水專業模型

機電專業模型

通風專業模型

結構計算、配筋

各專業將本專業的設計成果實時反饋至基礎模型中，從而實現全專業信息模型共享，并得到最終基礎模型數據。同時，各專業將本專業的設計成果整理成交付數據，用于下一階段的BIM應用。

綜合管廊BIM設計思路

BIM在綜合管廊施工中的應用

為保證模型信息的傳遞性與共享性，真正實現BIM全流程應用價值，中冶南方定制開發綜合管廊BIM5D施工管理平臺。將設計階段各專業交付數據導入BIM 5D平臺，通過模型分析與拆分、計量計價施工管理，進行虛擬施工，預演現場施工作業。并與監控、無人機等設備拍攝的項目現場情況進行對比，智能管理管廊施工，隨時發現并及時解決施工過程中存在的問題，保證施工進度，控制施工成本。同時，監管部門、建筑企業、工人等項目參與各方，可利用手持端，對云平臺數據進行遠程查詢與訪問。

施工BIM應用機制

工程計量管理

將施工模型導入BIM 5D管理平臺，智能化計算工程量。以工程量清單為依據，可合理編排材料采購計劃，并在施工過程中隨時追蹤物料用量。

工程量統計

工段劃分管理

根據施工機械的循環利用周期，確定合理施工段長度;并依據施工進度，合理化分配施工用料。此外，設計人員可借助手持客戶端對現場復雜工序、施工難點進行指導，使作業人員對施工工序建立直觀的認識，提高施工效率。

工段劃分

重難點工藝指導

全過程施工模擬

利用施工管理平臺，預演現場施工作業。動態檢查方案的可行性及存在的問題，優化施工裝備、工藝。同時，全過程施工模擬，可排查施工過程中可能出現的安全隱患，制定應急解決方案。

施工模擬

還原施工現場

采用網絡攝像頭、無人機等方式對施工進度進行實時跟蹤，并與平臺模擬結果進行對比分析，保證施工進度。

施工現場還原

綜合管廊的運維管理

綜合管廊建于地下，且管廊空間相對密封，成為事故易發帶。因此，先進合理的綜合管廊運維管理尤為重要。中冶南方自主研發綜合管廊智慧運維平臺，從管廊運維和運營兩方面，為上級管理單位、管廊運營單位及授權管理單位三方提供服務。

管廊運維

1、綜合監控系統

利用管廊內溫濕度監測、集水坑水位、電纜溫度等監控設備，對管廊的內部環境進行實時監測。平臺收集監測數據，對數據進行智能分析判斷，并將信號反饋至監控中心。

綜合監控系統

2、日常巡檢系統

平臺提供三種智能巡檢方式，包括巡檢機器人、巡檢跟隨人員以及巡檢跟隨小車。其中，巡檢機器人搭載紅外熱像儀、氣體檢測儀等傳感器，對管廊沿線設備進行逐項連續巡查，實現區域全覆蓋、主動監測;巡檢跟隨人員巡檢跟隨人員可實現第一人稱交互式管廊巡檢，對管線及設備信息進行實時檢查、反饋;巡檢跟隨小車搭載可見高清攝像機，對管廊進行全線動態監測。

日常巡檢系統

3、應急管理系統

針對入廊管線的管道泄露問題，綜合管廊智慧運維平臺專門設置應急管理系統，結合中冶南方自主研發的長距離、高精度壓力管道泄漏預警系統，對廊內管道故障點進行快速精確定位。平臺可一鍵啟動應急預案，遠程調取定位點周邊應急資源，實現迅速準確的應急反應。

應急管理系統

管廊運營

在管廊運營方面，平臺主要提供客戶管理、管廊租賃、收費管理、權限管理、決策分析、系統登錄數據及數據備份七項服務。

BIM技術在綜合管廊中的應用，實現城市地下綜合管廊全生命期的工程性能、質量、進度和成本的集成化管理，顯著提升工程質量、縮短工期、節約成本，對加強運維管理更有積極作用。

為深化BIM技術在綜合管廊設計、建設、運維中的應用，中冶南方還專門成立綜合管廊BIM應用項目組，結合例會制度、專題研討制度形成完善的交流機制，確保問題能及時解決。

在如火如荼的城市基礎設施建設浪潮中，中冶南方希望發揮自己獨有的技術和管理優勢，將BIM技術全流程、大協同地應用在城市綜合管廊工程中，成為綜合管廊建設領域的積極創新者與堅定實踐者。

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