BIM技术在大型全地埋式污水处理厂施工中的综合应用

北极星环保网讯:在北京市碧水污水处理厂升级改造工程建设过程中通过在施工场地综合布置、土建模型深化、4D进度模拟、物资查询、综合管线排布及现场质量安全管理等方面，BIM技术的综合应用，解决了在传统污水处理厂设计及施工过程中面临的场地狭小、异型结构构件施工难度大、施工组织交叉多、工程量统计不精确、综合管线排布复杂等难题。

1工程概况

北京市碧水污水处理厂升级改造工程自2015年5月动工，经历不到两年的时间，于2017年3月15日投入使用，污水及污泥处理工艺采用“三级AO+二沉池+高效沉淀池+膜滤池”的高效水处理工艺，日污水处理总规模达到18×104m3/d，再生水输送规模为8×104m3/d。

本工程主要应用Revit进行结构专业、建筑专业及机电专业模型建立及深化，并在Revit中将主体模型与场地模型关联进行施工场地综合布置。BIM技术应用的重点是进行机电综合管线排布优化的深化设计，避免现场多专业管道安装过程中的发生碰撞。同时应用广联达BIM5D软件进行4D施工进度模拟辅助施工部署。因此，BIM技术的应用为工程整体顺利进行提供了技术保证及管理工具。具体三维模型和管线综合模型示例详见图1、图2。

2BIM技术在污水处理厂建设中的应用意义

2.1污水处理厂建设特点分析

1)地埋式污水处理厂一般用于场地受限区域，污水处理工艺复杂，整体污水处理工艺流程需多个构筑物协同完成，各构筑物结构构件形式复杂。

2)地埋式污水处理厂构筑物建设集中，整理立体性强，在有限的空间内需具备结构承载、建筑使用、污水处理、设备及管线等专业功能。各系统在整个地埋厂内空间上交叉布置、互相影响，因此，地埋式污水处理厂整体施工安排及综合管线排布设计难度大[1]。

3)各污水处理构筑物的构件形状不规则，样式复杂，存在大量弧形墙、倾斜板、八角柱、悬空水渠等异型构件，对结构施工质量要求高。

4)地埋式污水处理厂对水力学要求特别高，故对管线安装、结构上管道预留洞口及预埋件定位等精度需满足水力学要求，精度较正常建筑要求高[2]。由于上述污水处理厂特点和要求，增加了其建设过程中设计、施工及组织的难度。

3BIM技术在地埋式污水处理厂建设中的应用

3.1施工场地综合布置

1)根据总平面图进行场地模型建模，将周边环境(建筑物、高压电塔及线缆、河流、桥梁、道路)几何信息在模型中记性完善。

2)将拟建地埋式污水处理厂模型与场地模型进行合并。

3)根据构筑物不同阶段材料需求，分阶段进行材料堆场布置及临时道路布置。

4)根据材料堆场的布置及结构模型，对塔吊进行选型及布置，塔吊需覆盖材料堆场及临时道路。

5)根据施工需求，布置临水管线、临电管线及消防设施。

6)根据公司《施工现场CI规范手册》、《安全标准化图册》及现场临时设施布置情况记性CI设计及布置。

7)施工场地综合布置完成后召开评审会进行评审，根据评审意见进项调整。

8)最终形成各施工阶段平面布置模型，导出二维图纸，并结合三维模型进行交底，之后进行现场临时设施建设、道路硬化及材料分区划分。

3.2综合管线排布

由于地埋式污水处理厂空间有限、设备及管道集中，传统二维图纸对管线排布表达效果有很大的局限性，通过BIM技术进行各系统综合管线排布能使管线布置更加合理、美观，减少施工过程中的拆改及返工[3]。

3.2.1综合管线排布的关键

综合管线排布的核心工作为构件碰撞检查及优化调整。在收到设计图纸之后，立即对设计图纸进行检查，分析各系统构件在空间排布位置的可行性，并对管线或构件较为集中的空间、发生碰撞可能性较大的空间进行审核及修订。

根据碰撞性质，将碰撞分为硬性碰撞和软性碰撞。其中，硬性碰撞是指两个实体构件在空间位置上相交，此种碰撞为工程建设中最为常见的碰撞方式[1]。产生此种碰撞的原因是由于工程设计常为不同专业设计部门同时进行，设计信息在交互过程中会发成遗漏，由此在模型整合过程中会产生硬性碰撞。

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