摘" 要：近年BIM等信息化技术在我国工程建设领域取得了良好的发展实效，铁路工程作为我国实现交通强国的重要支撑，在其建设过程中进行BIM技术深度应用更有利于项目推动。为提升“BIM+智慧建造”技术在铁路工程项目中的应用能力，文章以新建柳沟至红沙梁铁路专用线建设项目为工程依托，通过Revit等软件建立铁路工程各专业BIM模型，结合智慧建造平台，实现项目建设高效协同以及进度、质量、安全、资料等信息化的管理，助力项目建设降本增效，并为此类技术应用提供参考借鉴。
关键词：铁路工程；BIM技术；智慧建造；应用研究
中图分类号：TP399" 文献标识码：A" 文章编号：2096-4706（2025）03-0090-07
Research on the Application of “BIM+Intelligent Construction” Technology in Railway Engineering
QU Jimin， LI Qiang， WANG Wei， ZHOU Zhiwei
（Gansu Construction Traffic Construction Co.， Ltd.， Lanzhou" 730050， China）
Abstract： In recent years， BIM and other information technologies have achieved good development results in the field of engineering construction in China. As an important support for China to achieve a strong transportation country， the in-depth application of BIM technology in the construction process of railway engineering is more conducive to project advancement. In order to improve the application capabilities of “BIM+intelligent construction” technology in railway engineering projects， this paper relies on the construction project of the new Liugou-Hongshaliang dedicated railway line. Through Revit and other software， BIM models of various majors in railway engineering are established， combined with intelligent construction platform. It realizes the efficient coordination of project construction and the information management of progress， quality， safety and documentation， helping the project construction to reduce costs and increase efficiency， and providing reference for the application of such technologies.
Keywords： railway engineering; BIM technology; intelligent construction; application research
0" 引" 言
铁路是国家战略性、全局性、关键性重大基础设施，是国民经济大动脉、重大民生工程和综合交通运输体系骨干，在经济社会发展中的地位和作用至关重要。“交通强国，铁路先行”，近年来我国铁路工程建设发展迅速，2023年，交通运输部、国家铁路局等单位联合印发《加快建设交通强国五年行动计划（2023—2027年）》（交规划发〔2023〕21号），明确指出：到2027年，全国铁路营业里程达到17万千米左右，其中高速铁路5.3万千米左右，普速铁路11.7万千米左右，构建安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通运输体系[1]。
随着我国高质量发展和双碳战略的实施，对铁路工程项目建设也提出了新的要求，铁路工程建设具有施工人员多、涉及专业多、伴生数据量大、施工周期长、技术复杂等特点，项目实施过程中难以建立有效的现场协同管理机制，传统管理模式对于项目的管理局限性愈发明显。近年来，信息化技术在建筑业发展过程中进行良好的融合，以BIM技术为代表的信息化技术在我国建筑、公路、铁路、隧道、桥梁、水利等工程建设领域进行了多元化应用并且取得了良好的发展成果[2-8]。2022年，住房和城乡建设部发布《“十四五”建筑业发展规划》，指出要加快BIM技术在工程建设全生命周期中的集中应用，推动数字化成果交付和应用[9]。
本文以新建柳沟至红沙梁铁路专用线建设项目（以下简称“柳红铁路”）为工程依托，进行项目策划，制定“BIM+智慧建造”技术应用方案，构建铁路路基、桥梁、隧道、轨道等各专业BIM模型，建立铁路BIM族库。在此基础上，将BIM模型导入智慧建造平台，基于“BIM+智慧建造”实现项目建设高效协同和进度、质量、安全、资料等信息化的管理。通过本文应用研究以期为铁路工程项目中“BIM+智慧建造”技术的实践与应用提供参考和借鉴，推动铁路工程项目建设降本增效。
1" 工程概况
柳红铁路项目位于甘肃省酒泉市瓜州县及肃北县马鬃山地区，全线正线铺轨132.479 km，站线铺轨 20 km，包含新建特大桥2座（共计3 069.13 m），大桥2座（共计907.2 m），中桥5座（共计511.2 m ），箱形桥12座（共计2 038.9 m2），站场5 座，涵洞350 座（共计6 284.29 m），隧道1座（925 m），以及水、电、信号、通信、站务、场务、机务、环境保护等配套设施。柳红铁路线路平、纵断面示意图如图1所示。
柳红铁路项目是酒泉市“十四五”期间实施的基础设施补短板重大交通项目之一，同时也是甘肃省扩展连通北部重点地区的“北拓”通道重要工程之一。项目建成后可有效提升以马鬃山等地区矿产资源开发运输能力，促进当地地方经济社会发展，形成更广泛的绿色低碳交通运输结构，为助力国家“碳达峰”和“碳中和”目标的起到积极的作用。该项目建设具有工期紧、体量大、作业环境复杂、专业涉及多、组织协调管理难度大的特点，为提升项目管理效能，在建设过程中进行“BIM+智慧建造”技术应用。
2" 实施方案与技术标准
柳红铁路项目BIM技术以全过程应用为目标，实施过程中以满足和提升项目管理能力为核心，结合智慧管理平台，统筹项目参与各方数据，实现项目从设计到竣工、从质量安全到进度资料的多方位关联和管理。
项目前期，为提升公司人员BIM技术应用意识与能力，公司邀请专家开展BIM技术应用专题培训，为工程项目实施阶段BIM技术应用做好技术积累。项目初始阶段，公司施工技术团队结合以往铁路工程实施经验，与专业BIM技术团队共同构建BIM技术实施路线（图2），分析了BIM技术的实施条件和实施成果，建立了柳红铁路项目《BIM+智慧建造技术实施方案》，并确立了设计阶段、施工阶段、竣工阶段的BIM应用目标（表1），较为全面地构建了项目BIM技术应用框架。
现阶段，我国铁路工程BIM标准体系包括围绕软件开发者制定的相关技术标准，主要用于数据存储、信息语意、信息传递等方面的标准化，以及针对工程实施者建立的实施标准，用于项目实施过程中具体行为要求的规范和协同管理[10]。现行的适用BIM标准主要有住建部发布的国家标准、国家铁路局发布的行业标准、铁路BIM联盟发布的团体标准等，本项目主要参考的BIM技术标准如表2所示。
3" “BIM+智慧建造”技术应用
3.1" BIM模型建立
BIM模型建立是其技术应用的基础，项目团队前期根据铁路工程主要实施构成，针对路基、桥梁、隧道、轨道、站房等多个专业建立BIM模型（图3）。在建模过程中，对铁路项目的BIM模型族库（图4）进行了建立和完善，实现了根据族内设定的参数进行建模参数化驱动，有效提升了后续建模效率和便利性。
本项目BIM建模软件采用Autodesk Revit和Civil 3D，其中Autodesk Revit主要用于模型创建、深化临建场布模型等，Civil 3D主要用于地形创建。多专业模型整合、模型浏览、审核采用Navisworks Manage软件，施工模拟采用SYNCHRO 4D Pro、Fuzor软件，漫游动画演示Lumion软件。通过发挥各专业软件的优势，共同服务项目BIM模型建立，提升建模效率、质量和表达效果。
3.2" BIM模型应用
基于铁路工程项目施工，建立各专业BIM模型，进行施工工艺动态模拟，实现项目施工流程可视化，此外还可通过工艺模拟，进行施工流程优化，节约工期与资源。以柳红铁路项目中隧道工程施工为例，将隧道施工划分洞口工程施工、超前预支护、开挖及支护、仰拱施工、水沟电缆槽施工、二次衬砌施工、洒水养护等过程，进行施工工艺模拟（图5），并形成施工动画，给出施工过程中技术要点及相应参数。通过BIM施工工艺模拟将具体施工过程详细表示出来，让项目管理人员和施工人员能够更加具象化和深刻的了解施工工艺。
为提高技术交底准确性，避免传统二维交底可能产生的表达不清问题，可通过三维BIM施工工艺模拟，对现场人员进行交底。针对柳红铁路项目中主要的路基、桥梁、隧道、轨道等施工工艺分别制作施工动画，进行可视化交底，具体BIM模型与在建实体工程对照如图6所示。结果表明，采用施工动画辅助进行可视化交底能有效提升交底的效果，增强交底人员对现场环境的感知和对施工方案的理解，提高施工效率。
铁路桥梁工程中，箱梁预应力钢筋与普通钢筋排布复杂、交织错落，可能会存在钢筋碰撞问题，严重时可能会影响施工进度。采用BIM技术依据图纸建立桥梁全桥细致模型，提前进行模拟、开展碰撞检测（图7），针对预应力钢筋与普通钢筋之间的空间位置进行检查，若发现碰撞情况，则依据规范措施对普通钢筋位置进行优化调整，同时也可进行预应力管道和预埋件精准定位，将遇到施工问题提前解决，保证实施效率。
3.3" “BIM+智慧建造”实践
柳红铁路项目引入BDIP智慧建造管理平台（图8），结合项目BIM模型共同进行“BIM+智慧建造”实践应用，覆盖项目质量、安全、进度、资料等多个方面的管理。项目管理过程中，将BIM模型导入BDIP平台，通过平台实现模型轻量化，经过轻量化转化的BIM模型构件属性信息可全部读取，所有模型构件族和属性参数100%保留，确保BIM模型无损轻量化，提高BIM模型应用普及性和便捷性。
3.3.1" 协同管理
项目建设、施工、监理、设计等参与各方可基于智慧建造管理平台实现协同管理。通过开展的工作，将信息挂接到BIM模型上，各方管理人员可采用移动终端设备（如：手机、平板电脑）在施工现场进行实时查询、复核，实现快速信息对称、问题定位和协调沟通，提高协同解决问题能力。此外，基于管理平台所有问题也都能记录、能追溯、能统计。
3.3.2" 质量管理
质量验收管理通常以检验批为最小单位进行验收，BDIP平台基于BIM模型进行检验批划分和其施工验收，真正将BIM融入质量管理过程。利用模型与动画进行复杂工程技术交底，通过移动终端设备进行轻量化BIM模型查看，便于施工人员进行质量控制要点把握。实施过程中，管理人员利用模型进行现场工作布置和实体对比，能够直观快速的发现质量问题，并将发现的问题拍摄后直接在移动终端设备上记录，保证问题处理的及时性，从而加强对施工过程的质量控制。项目管理人员还可通过移动终端设备（图9）进行安全质量日常、定期、专项巡检，并可预设处理流程，形成管理闭环，提高管理效率和水平。
3.3.3" 安全管理
BDIP智慧建造管理平台配备安全管理模块，可实现项目风险分级管控、危大工程管理、应急安全管理和安全隐患排查。项目安全管理人员可快速通过移动终端对施工现场发现的安全问题进行录入并指定整改责任人和限期整改，实现安全问题及时发现、及时反馈，整改责任人通过移动终端进行整改回复和记录，安全管理人员进行审核，形成安全管理闭环，提升安全管理能力。
3.3.4" 进度管理
项目通过4D进度模拟进行实际进度和计划进度对比分析，计算滞后工期，进行预警，并在进度异常的时候进行异常情况上报，提醒各方合理采取应对措施，通过过滤着色管理，可直观显示现场施工进度及滞后情况预警。项目管理人员可通过查看施工总进度、施工进度图、设计总量和完成总量等信息，更好地把控和了解项目进度。
3.3.5" 资料管理
资料管理是项目管理的重要组成，铁路工程项目涉及参建单位众多，各单位都有规范规定的归档文件资料，通过BDIP平台将建立资料管理体系，各单位可按指定路径将资料转存至平台云端数据库，便于管理单位及时把控项目资料信息。各单位根据项目进展，及时进行资料更新，并根据权限进行资料查阅。此外，结合管理平台，项目管理单位可根据自身情况，建立符合项目需求的审批管理体系和审批制度，在管理平台上进行发起流程审批，实现线上审批，减少审批时间，提高工作效率。
4" 结" 论
在加快交通强国、数字中国建设的背景下，提升铁路工程信息化建设与运维水平已成为铁路行业和铁路建设企业发展转型的重要方向。BIM技术作为建设行业数字化发展新技术，其在铁路工程建设中同样能够发挥重要作用。通过依托柳红铁路工程项目，立足项目建设与运维生命周期，构建BIM技术实施路线，进行目标分解，明确各阶段BIM技术应用方向和作用。利用“BIM+智慧建造”技术服务铁路施工阶段，实现了铁路工程项目基于BIM的质量、安全、进度、资料等方面的协同管理，有效提升项目的管理能力，为后期项目投入使用和运维奠定数据基础、提供了便利条件。
未来，信息化和数字化建造能力将是铁路建设企业的核心竞争力之一，同时也是实现企业降本增效的重要手段。因此，大力推进“BIM+智慧建造”技术在铁路工程项目中的应用，不断提升其应用能力和完善度，必将为企业和行业创造更多的机遇与价值。
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作者简介：渠继民（1972—），男，汉族，山东滕州人，高级工程师，本科，研究方向：交通基础设施工程智慧与绿色建造研究。
