广东腾越建筑工程有限公司 广东省佛山市 528311
摘要:深基坑工程是一个系统性工程,比浅基坑工程更加复杂,同时也更容易受到其他因素的影响。深基坑工程施工的质量直接关系到上部结构的稳定性和全生命周期的使用,如果深基坑施工中出现基坑坍塌等严重问题时,也会造成巨大的人员、经济损失和社会影响。而BIM技术作为一项新型技术,其在深基坑工程施工中的应用能有效解决工程施工中存在的技术问题,因此本文将BIM技术应用于深基坑工程施工中来探索其应用成效。
关键词:BIM技术;深基坑;工程施工;应用
1.BIM技术在深基坑工程施工中的优势分析
BIM技术在深基坑工程中的应用具有诸多优势,具体来说,主要体现在以下几个方面:
1.1材料方面的优势
(1)在BIM三维模型中增加时间和成本维度形成BIM5D控制,根据项目的进度计划和成本计划可制订更加合理的材料供应计划,明确不同阶段项目所需的材料清单并实时记录材料领用与使用情况。(2)建立材料数据库,在采购前对各厂家各材料进行充分比对,根据深基坑的不同情况,选出最适合的材料;在材料进场前进行审查,运用BIM扫描条形码比对审核建筑材料的规格、材质、型号等是否满足要求。与此同时,还可以查看不同区域的不同材料清单,比如可以随时查看深基坑钢筋的用量,实现不同区域材料单独计算,提高现场施工效率。
1.2方法方面的优势
BIM技术改变了管理者的工作方式,在传统的工作方式下,上层管理者通过邮件、电话及实地考察来了解深基坑工程施工信息。一线管理者带着多张CAD图纸去现场通过实测或拍照比对质量相符情况,回到办公室再进行整理并上报给相关人员。而在BIM技术的帮助下,上层管理者只需要有网络,就能在任何地方查看现场情况,实现远程控制,一线管理者也只需要在移动设备上下载客户端,就能按权限登录,实时将现场的情况与BIM模型相关联并上传给相关负责人。在此高效的视频监测技术面前,施工人员也会被督促提高施工质量,减少偷工减料等问题的发生。
2.BIM技术在深基坑工程中的应用分析
2.1 BIM技术在施工准备阶段的应用
2.1.1碰撞检测
在深基坑工程施工前必不可少的的步骤就是对设计内容进行校核,防止出现不必要的返工。建模人员在照图建模的过程中,需要对本专业图纸进行查阅,按要求记录所有图纸问题和本专业模型的错漏碰缺问题;合模人员则需要重点检查各单位工程之间、各专业间有无问题。通过BIM软件中的碰撞检测功能便能很好的解决各构件之间的空间碰撞问题。同时,还可以将深基坑模型在Navisworks中进行碰撞检测,软件在运行完碰撞检查后会自动生成碰撞检查报告,供施工人员参考,及时纠正碰撞问题。
2.1.2图纸会审与设计交底
借助Revit软件中的出图功能可以快速生成深基坑平面、立面、剖面图,图纸中包含了满足现阶段国内制图规范的构件全部精准标注。在深基坑施工图纸中不能随意的进行修改,只能修改深基坑模型构件信息,修改后再导出图纸,如此就能有效地保证模型和图纸变更的一致性。
同时,项目人员还可以根据转换出的正确图纸、碰撞检测报告和模型更改情况深化设计图纸问题,图纸会审解决不合理设计,利用进一步修改后的模型直观展示深基坑内部和周边建筑物及交通情况。各参与方面对可视化深基坑模型并进行技术方案讨论,针对工程施工的重难点进行剖析,使大家能又直观又快速地了解项目情况。BIM技术的引进,可以帮助施工人员更好的理解设计图纸中的关键点,确保各参与方都能准确的掌握深基坑施工信息。
2.2 BIM技术在施工阶段的应用
2.2.1施工场地动态布置
在深基坑工程的施工过程中,首先要根据施工现场的红线位置来确定围护结构,然后进行场地分区规划和对每个区域的安全等级进行确定。对深基坑开挖位置、施工机械的位置、土方外运路线等进行模拟并确定材料堆放和加工厂的位置,设置科学的施工现场内布置图。同时,利用BIM技术,还可以有效防止因运输机械之间的冲突,以及给操作人员带来的碰撞伤害、避免因材料堆放不合理、机械停放位置不合适而造成的不安全因素。
2.2.2 4D模拟与技术交底
深基坑工程通常来说面积较大且工期紧张,渣土外运交通条件极为不便,越往后期,出渣通道布置越困难。为了让施工人员尽快掌握施工工序,有必要进行4D施工模拟技术。根据前期对该区域地貌现状等建立的模型,模型中还包括构件的几何信息、功能信息和构件性能等基本属性信息,将Project软件中绘制的项目进度计划和深基坑模型导入Fuzor软件中,Fuzor是针对Revit系列软件的插件,与Revit高度兼容,可以读取Revit模型的所有信息,通过特定的参数将模型中的构件与任务按一定规则自动关联,未参与任务的构件可进行隔离,通过过滤器进行筛选,将其余构件添加进任务中实现4D可视化虚拟施工。在Fuzor中将深基坑进度计划与实际进度设置成两个平行的窗口进行比对,可以很直观地看到两者的区别,是提前还是滞后了多少,进而可以帮助施工单位有效地控制工期。
在施工模拟中还可以对深基坑施工中的重难点进行技术交底。像深基坑施工过程中的格构柱和立柱桩的节点比较复杂,格构柱安装与立柱桩施工紧密配合,当立柱桩下放钢筋笼至孔口时,就要立即安装格构柱。在这个过程中,精度的把握是比较困难的,而BIM技术的引进,可以快速生成施工方案,让施工人员更好的理解施工要点,对格构柱和立柱桩的复杂节点进行可视化技术交底。
2.2.3安全教育与安全交底
为了保障施工现场的安全,项目负责人可以利用VR技术和施工漫游功能进行安全教育,然后基于三维模型将关键施工技术制成二维码,二维码中包含了对应的时间信息、模型信息、技术要点、安全注意事项、机械操作规程、相关技术负责人等信息,再将制成的二维码黏贴在施工现场的显眼位置供施工人员及时扫码观看。这种新兴的方式,很容易引起施工人员的兴趣,并且步骤简单,容易掌握和操作,只要有一部手机即可,利用这种二维码安全交底方式,可减少许多因工人对关键施工现场了解不够而引起的深基坑安全问题。
2.2.4材料控制
在深基坑现场施工时,可应用 BIM 技术对现场的钢筋等物料进行严格的跟踪和检查,一是防止施工时的偷工减料,严重影响深基坑的安全和上部结构的稳定性;二是深基坑和上部结构同时施工,现场材料品种规格繁多,在施工时极易因为慌乱而用错材料。技术员在 Revit 模型中可快速提取待施工区域的构件明细表,通过这些数据可辅助算量和备料,为物料节控、有序进场提供帮助,确保施工质量。
2.3 BIM技术在竣工阶段的应用
从深基坑项目的开工到竣工,整个工程会产生大量有价值的信息和资料,应用BIM技术对有关信息进行记录、保存相关资料、更改信息、抽查等,把各种各样的资料集中在一起,利用电子技术来实现有关资料和报告的提交,在审核的时候也可以直接进行,这样减少了纸质文件传递、审核的麻烦,促使工作效率提高,顺利进行了验收。并且对工程质量安全出现的根源,给出相应的预防建议,对深基坑方面可能出现的安全问题和相应的控制措施进行汇总、归纳与分析。
结束语:
综上所述,将BIM技术应用于深基坑工程施工中,借助BIM软件建立三维模型并将施工方案进行模拟,将施工信息与相关资料在不同阶段利用不同系列软件进行相关联。BIM技术的引入对深基坑全寿命期的流程有显著的优化,对于深基坑施工水平的提高有着非常重要的促进作用,因此,将BIM技术应用于深基坑工程施工中就是非常有价值的。
参考文献:
[1]虞伟良.基于BIM技术的深基坑工程施工模拟研究[J].浙江建筑,2018.
[2]杨斌.BIM技术在超大深基坑进度管理中的应用[J].江西建材,2017.
[3]毕亚茹.BIM技术在深基坑工程施工中的应用[J].区域治理,2018.