陳國童

摘要：現(xiàn)階段，社會進步迅速，我國的綠色軌道交通工程建設(shè)的發(fā)展也有了改善、綠色軌道交通車站建設(shè)設(shè)計中參與的設(shè)計專業(yè)繁多，不同專業(yè)之間 需要開展異常繁雜的配合工作，為有效提升綠色軌道交通車站建筑設(shè)計效率和質(zhì)量，急需在設(shè)計中應(yīng)用 BIM 技術(shù)，借助 BIM 技術(shù)的可視化、 協(xié)調(diào)性、模擬 性等優(yōu)勢，切實提升設(shè)計準確率、完整度，并加強成本控制。

關(guān)鍵詞：綠色軌道交通;車站建筑;設(shè)計要點

引言

在我國城市交通擁堵日益嚴重的嚴峻形勢下，加快綠色軌道交通項目 建設(shè)的呼聲越來越高。現(xiàn)在，綠色軌道交通和火車站已經(jīng)成為城市軌道交 通的主要交通環(huán)節(jié)，每天可以同時運送大量綠色軌道交通乘客，在一定程 度上大幅減輕了其在城市交通中的壓力。

1 協(xié)同設(shè)計

在傳統(tǒng)設(shè)計中，協(xié)同設(shè)計主要是指利用網(wǎng)絡(luò)通信軟件、網(wǎng)絡(luò)管理平臺、 網(wǎng)絡(luò)資源庫等網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)不同信息的傳遞和溝通。而綠色軌道交通車站?建筑設(shè)計中應(yīng)用 BIM 設(shè)計，可視作在協(xié)同設(shè)計基礎(chǔ)上打造一個設(shè)計平臺，平臺當中相關(guān)專業(yè)設(shè)計人員在完成本專業(yè)設(shè)計之后，可同步實現(xiàn)權(quán)限修改?開放，在此基礎(chǔ)上本專業(yè)不僅可以隨時修改設(shè)計參數(shù)，其他專業(yè)在接收到?該專業(yè)修改信息之后，可同步結(jié)合相關(guān)信息完善與改進自身設(shè)計內(nèi)容。通?過建立協(xié)同設(shè)計方式，能有效解決傳統(tǒng)設(shè)計中信息傳輸效率低、溝通不暢?等問題。另外在 BIM 技術(shù)支持下，能夠更充分的規(guī)避缺、碰、漏、錯等問?題，促使模型設(shè)計準確度明顯提升，還可進一步提高設(shè)計效率。在針對同?一模型進行協(xié)同設(shè)計期間，各專業(yè)可在一個模型中進行本專業(yè)分析設(shè)計，以此有助于節(jié)約模型建立時間。 比如以往在綠色軌道交通車站設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要先繪制車站建筑平面圖以及剖面圖等，之后再把設(shè)計文件傳?遞至結(jié)構(gòu)設(shè)計方，而結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要在全面、詳細審閱建筑設(shè)計圖紙基礎(chǔ)?上進行整體建筑設(shè)計。通過加入 BIM 設(shè)計，在針對同一模型進行設(shè)計時，可結(jié)合新設(shè)計參數(shù)，經(jīng)精確計算后構(gòu)建新模型，并在 3D 立體空間當中直觀、 透明地展示出來，促使方案設(shè)計更加簡單明了，同時還有助于減少設(shè)計人?員工作壓力，推進施工建設(shè)。

2 綠色軌道交通工程建設(shè)的特點以及在協(xié)同設(shè)計中的難題

1）涉及專業(yè)多.綠色軌道交通作為一個大規(guī)模的系統(tǒng)工程，綠色軌道 交通車站在施工過程中需要總包、軌道、設(shè)計、施工、咨詢、強審等十余 家單位及建筑、結(jié)構(gòu)、線路、機電系統(tǒng)等三十多個專業(yè)，如何在不同專業(yè) 和單位之間高效協(xié)同工作成為綠色軌道交通工程建設(shè)的一大難題。2）投入 成本高.綠色軌道交通建設(shè)每一公里投入大概需要 6 億元～7 億元，造價成 本高，單條鐵路線投資動輒幾百億，給城市財政帶來了巨大壓力。3） 建設(shè) 時間長.一條綠色軌道交通線從開始施工到線路投入使用往往需要數(shù)年時 間，在這幾年的時間內(nèi)，會有多種因素影響導(dǎo)致設(shè)計和施工的變更，這些 無法預(yù)料的變更會阻礙整個工程進度的把控。4）工程周圍環(huán)境復(fù)雜.綠色 軌道交通車站通常建在城市繁華人口集中的區(qū)域，附近建筑和地下市政管 線交錯，周邊環(huán)境和水文地質(zhì)條件復(fù)雜，工程設(shè)計和施工要考慮的影響眾 多。

3 綠色軌道交通結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

3.1 圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計

首先，充分考慮我國的實際地質(zhì)條件，選擇經(jīng)濟、安全、合理的地質(zhì) 圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。目前，鉆孔灌注樁支護結(jié)構(gòu)常用的灌漿形式有低底板 連續(xù)墻、鉆孔塔式灌注樁、人工開挖鉆孔灌注樁等。各有利弊，需要用戶 根據(jù)不同的實際使用情況進行選擇; 在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計上做一些注意事項。?為便于后期施工，盡量減少位于車站兩側(cè)圍護結(jié)構(gòu)的樁尺寸和強度變化的 計算次數(shù)，如，樁的深度、樁基直徑、地下連續(xù)墻的寬度和厚度。當需要 確定集中排水井車站圍護結(jié)構(gòu)樁的尺寸和加固時，需要計算其尺寸的強度，通常應(yīng)與標準斷面進行強度對比加固;但如果車站圍護結(jié)構(gòu)樁是參與多層 抗浮，就要檢查多層抗裂，否則可以直接省略編號;如果車站附近沒有臨 時場地覆蓋和支護系統(tǒng)，這里的車站支護結(jié)構(gòu)樁需要承受橫向和豎向力荷 載，橫向摩擦力較小，因此需要對這里的支護樁的線性間距、長度和沉降 進行驗證和計算; 當我們選擇上部圍護結(jié)構(gòu)的整體埋設(shè)深度時，大多是按 照沿圓弧方向滑動的方法進行計算，以確定整體施工穩(wěn)定性。但在建筑實 踐操作中，如果屬于多柱支撐體系，按上述兩種方法計算的埋深過大，需要及時結(jié)合當?shù)夭萑劳恋膶嶋H變化，再合理選擇安全系數(shù);同一上部支護 中，埋深應(yīng)盡量滿足以下兩個基本技術(shù)要求，即深度計算技術(shù)要求和整體 施工技術(shù)要求，間距盡量控制在3m左右。對于上下層之間的圍護支撐，應(yīng)盡量保持相應(yīng)的狀態(tài)，同時支撐位置不得避開多根柱子。

3.2 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計

選擇合適的數(shù)據(jù)計算和處理模式。第一，目前的電子計算常用的變形 模式主要有協(xié)同變形法，協(xié)同變形法和重合變形結(jié)構(gòu)，各有優(yōu)缺點，每種 合適的變形結(jié)構(gòu)因其特點、受力和協(xié)同變形法的特點而不同，需要根據(jù)不 同的實際情況進行選擇。另外，鑒于直線段測量計算的技術(shù)局限性，可以 考慮采用三維直線模型方法進行線性補充測量分析。第二，綜合分析考慮 了許多方面的一些主要經(jīng)濟因素。在建筑主體結(jié)構(gòu)的規(guī)劃、設(shè)計和施工過 程中，需要根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)類型，考慮最不利的結(jié)構(gòu)組合、整個施工過程 和主要荷載的變化，選擇最佳的結(jié)構(gòu)組合。比如在主要構(gòu)件的變形荷載計 算中，永久可變荷載一般為1.00，可變永久荷載一般為1.0。第三，做好建模精度的計算。在建筑計算中，這種情況下通常有兩種水位，即規(guī) 則水位、抗震水位和浮動正常水位; 根據(jù)大量科學(xué)計算數(shù)據(jù)，人防抗震荷 載不能起到控制振動的作用，但當建筑物屋頂覆蓋的土層厚度大于或小于

3m時，為了安全和保險，需要仔細核實建筑物人工防治的工況;建筑主 體結(jié)構(gòu)需要進行人防抗震性能設(shè)計。

3.3 地下車站的出入口和風亭建筑

影響入口樓梯寬度的主要因素是交通流量，疏散因素直接決定入口樓?梯的寬度，服務(wù)員的素質(zhì)直接決定入口使用的自動扶梯數(shù)量。樓梯的運行?寬度和自動扶梯的運行寬度直接決定了高層建筑在每個出入口的樓梯寬?度。外部影響因素復(fù)雜，主要是小區(qū)周邊住宅用地和大型建筑的綜合利用。 作為人流的交通入口和物流出口，需要有相對開放的公共空間作為公共建?筑的獨立出入口，周邊公共建筑之間的交通距離也需要滿足國家相關(guān)標準?的安全要求。沒有相對固定建筑體積的設(shè)計，就創(chuàng)造了地上高層建筑的整?體風格。你可能需要從外部和整體室內(nèi)裝修設(shè)計開始。室內(nèi)裝飾墻也可以?說是室內(nèi)主題網(wǎng)站定位中呼應(yīng)的歐式風格、文化墻、地方室內(nèi)主題裝飾墻，不同于一般大型城市建筑的地下通道。

3.4 站臺層設(shè)計

平臺前向?qū)挾仍O(shè)計根據(jù)各站前向?qū)挾仍O(shè)計要求確定，各站根據(jù)飛行流 量控制運行周期的高峰發(fā)車時間進行定期安全檢查。網(wǎng)絡(luò)層的基本設(shè)備和 服務(wù)在平臺外殼中管理。必要時，兩端應(yīng)保證平臺的固定長度，但平臺不 應(yīng)超過一節(jié)車廂的長度，也不應(yīng)超過侵占側(cè)面的平臺和車廂寬度不小于 2.5m的平臺。

結(jié)語

綜上所述，基于 BIM 的綠色軌道交通車站建筑一體化協(xié)同設(shè)計，依托 BIM 技術(shù)的特點和數(shù)據(jù)平臺建設(shè)，成為當前解決我國綠色軌道交通車站建 筑工程項目建設(shè)痛點和難點的有力抓手。雖然，BIM 在綠色軌道交通車站 建筑工程中的應(yīng)用還處于初步階段，但通過主管部門、設(shè)計單位、施工單 位、運營單位的多方努力，必將出現(xiàn)多方一體協(xié)作，并基于 BIM 等信息技 術(shù)的創(chuàng)新工作流程和方法。參與綠色軌道交通車站建筑項目的各方，也要 多層次、多角度去研究 BIM 技術(shù)，利用 BIM 技術(shù)，完善工程項目的全生命 周期數(shù)字化模型，為促進智慧交通建設(shè)打下堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]萬濤.基于 Revit 的城市軌道交通車站主體BIM模型參數(shù)化建模研究 [J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2021（1）：14-19.

[2]文煥，孔令虎，方帥威，賴律強，李諾，廖羚.基于 BIM 的綠色軌道 交通車站數(shù)字化施工研究與實踐——以南寧綠色軌道交通 3 號線若干車站 為例[A].中國圖學(xué)學(xué)會.2020 第九屆“龍圖杯”全國 BIM 大賽獲獎工程應(yīng)用 文集[C].中國圖學(xué)學(xué)會：《土木建筑工程信息技術(shù)》編輯部，2020：6.