“全地埋式水厂地下结构单体数量多、工程量大、内部结构错综复杂，相当于在一个看不到出口的‘地下迷宫’里施工，给项目施工组织和安全、质量管控带来了极大挑战。”中交一航局海口江东水厂项目部负责人赵作成介绍，“为此，项目部将BIM建模应用到地下水厂施工中，从根本上解决了‘看不到’这个难题。

海口市江东新区高品质饮用水水厂项目为亚洲第一座全地埋式高品质供水厂，项目基坑总面积6.2万平方米、深17.5米，其面积相当于可同时容纳10万多人的欧洲第一大球场——诺坎普球场。要在地底建一座“诺坎普球场”，难度不言而喻。

地下水厂内部结构复杂，管线数量多，管线与主体结构、管线与管线之间存在碰撞，给项目总工程师张力华出了道难题。“在以前的二维图纸中，不能清晰地了解管线、设备等专业线型的走势，导致施工时发生管线碰撞，造成延误工期和巨大损失。”

通过前期不断考察，张力华提出使用BIM模型进行碰撞检测的方式来解决。“根据现场施工情况将施工进度计划与BIM施工模型进行关联，建模的过程同时也是一次全面的‘三维校审’过程，通过 BIM模型对整个设计多次‘预演’，并将已完成的主体模型制作成漫游视频，可以更直观地看到地下水厂的功能构造，更清晰地找到‘迷宫’的出口。”工程部部长康凯旋介绍说。

顺着思路，项目团队与公司BIM人员通过使用先进软件，并利用图纸、管线勘察等数据提前完成模型创建，在模型校核清晰之后通过操作碰撞检查运行系统自动查找出模型中的碰撞点。经过勘察发现，管线线路与主体结构碰撞13处，管线之间碰撞竟达173处！

看着“迷宫”内如此大量的管线碰撞次数，张力华不禁感叹BIM建模的实用性。他立即组织团队对碰撞部位创建平、立、剖三维视图，并带领团队与公司BIM人员对消防泵房、阀门间等设备和管线进行深化设计，有效解决了泵房内空间受限造成的管线碰撞、施工困难等问题。“在设计阶段就建立BIM模型，能在三维模型中查看管线碰撞问题，让内部复杂的结构从‘看不见’变成‘看得清楚’，减少因‘错、漏、碰’造成的经济损失”。赵作成激动地说。

同时，项目BIM团队在初期建模时将场地模型、道路模型与土建结构模型一并建模，以时间轴为主线，根据项目分区，完成项目施工整个过程各个工序推演，合理布置施工道路及施工区域，在中部区域设置一条贯穿南北两侧的预留车道，与东、西两侧栈桥形成一个“工”字形施工通道，这些便道不仅能加快材料流转，还能减少基坑内塔吊的水平吊运次数。

“原本需要十多台塔吊才能进行如此超大规模深基坑施工，现在仅用六台就可以满足施工需求，省钱又省力。”项目生产副经理张昊说。此外，项目部还使用了“塔吊群防碰撞及安全监测系统”，可以实时观测塔吊的运行状态，当载重超过阈值时，吊钩处会发出警报，及时提醒塔吊司机与吊物下方人员，极大地提高了施工过程中的安全性。

截至目前，该技术已荣获第十一届龙图杯全国BIM大赛施工组二等奖、第三届工程建设行业BIM大赛二等奖等奖项。项目团队通过BIM建模进行前期施工优化，从根本上解决了水厂管线碰撞、施工组织难度大等问题。(文/图 李宇浩)