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摘要：基于BIM技术进行施工方案的对比分析，通过施工工艺的推演、进度模拟等等相关应用。以项目为依托，在施工阶段开始前就对该施工阶段进行合理化分析，从而选出最为高效、经济的施工方案，以此达到工期的缩短，提高施工效率等目的。
关键词：BIM技术；对比分析；施工方案
0 引言
BIM技术在日渐成熟和普遍的情况下，利用BIM技术的可视化、直观性对施工方案进行分析对比，有助于施工方及业主对施工工艺和施工技术的选择提供更为强力的依据。并且在方案的优先对比中，可通过BIM技术对工期、施工重难点进行分析和提供解决思路，有助于减少施工工期，提高现场施工效率。
1 工程概况
本文依托于恒大中心项目，恒大中心项目为深圳市重点项目，位于深圳湾超级总部基地，白石四道与深湾三路交汇处东南侧，用地红线占地面积约10370m²。拟建1栋超高层建筑（71F），高度约393m，拟设置6层地下室，基坑开挖深度39.05m-42.35m，为现阶段民用建筑最深的基坑工程；形状呈矩形，基坑支护长约370m，开挖面积约8451m2。基坑北侧紧靠地铁11号线和9号线，北侧地下室外墙距地铁11号线右线隧道结构外边线最近约4.4m。
2 BIM技术的方案对比分析
2.1 项目重难点分析
①最深：
基坑开挖深度达42.35m，为目前国内房建最深基坑，设计及施工难度极大。
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②项目北侧紧邻地铁运营隧道群，基坑围护结构距离隧道最小距离3m，隧道最大变形容许值为10mm，为目前国内距地铁最近超深基坑，地铁保护要求极高。
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③滨海复杂地质，微风化花岗岩岩层浅、硬度高，岩层破除难度大，且存在深层破碎带。
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2.2 开挖方案对比分析
本项目基坑支护共设立八道水平支撑，其中3-7道支撑北侧加设伺服系统，支撑之间间距只有2500mm并且项目基坑穿越20余米微风化花岗岩层最硬达136MPa。为了能够克服开挖所遇到的困难，节约工期，加快施工进度，项目优先提出两个开挖方案进行可行性分析。
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支撑剖面示意图 基坑支护BIM模型
两个方案总体思路都为东西两侧同步进行开挖作业。通过东西两侧空洞区域（A1/B1区、C1/D1区）进行出土，A1、C1降土完成后立即进行A2、C2区域土方开挖，优先将南侧两个角撑工作面抢出来。每层各分区位置开挖完成满足内撑作业条件后立即插入支撑梁施工。总体开挖顺序从南到北。除首道支撑梁以上土方外，其余土方开挖顺序按南侧：A1→A2→A3→B1→B2→B3；C1→C2→C3→D1→D2→D3的施工顺序，首道支撑以上土方采用放坡开挖；二层、三层填石层采用挖机掏挖后配合炮机破碎，再运出场外；其余土层采用挖机掏土后直接在进行出土；石方采用静态爆破，配合炮机破碎后运出场外。
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分区示意图
根据开挖的总体思路，本项目土石方开挖方案为栈桥配合抓土机进行出土作业，通过项目各方探讨提出方案一栈桥施工至第七道支撑面，第七道支撑面之前出土通过栈桥转运出土，第七道支撑面以下则采用抓土机进行抓土施工至基坑底面设计标高，方案二栈桥施工至第四道支撑面，第四道支撑面以下的土层及岩层依靠抓土机进行抓土施工至基坑底面设计标高。
根据方案一和方案二的施工工艺的区别，先建立地质的BIM模型进行地质层的分析，如栈桥施工至第几道支撑面会开始遇到岩石层，并且通过模型的地质层变化的直观性进行施工工效的分析。
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地质层分析图
通过地质层的直观性可以看出，在栈桥施工至地下20m处开始会遇到部分岩石层，20m以下基本为岩石层，基坑底标高更是有大量的微风化层。因此为了能够更为直观的对现场可能遇到的出土问题和栈桥施工等问题，通过BIM技术对开挖后出土转运过程进行施工模拟及栈桥施工和开挖面作业进行模型建立，对比两个方案的优缺点，综合分析和经济评估，选取最为合理化、经济化的方案作为本项目后期土石方开挖及栈桥施工的指导性方案。
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2.3 工期对比分析
通过BIM技术对计算出每层所需开挖的土方量和石方量数据，后对两个方案的施工工效进行合理化分析及汇总，得出方案一施工工期总计需要485.5d而方案二施工工期总计需要491.5d，方案一和方案二工期分析数据如下所示：
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方案一工期数据分析表
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方案二工期数据分析表
2.4 方案优缺点分析
方案的对比是基于BIM技术的直观性及BIM模型导出的土石方开挖量等数据分析上，因此具有可靠的数据依据。综合工期、成本的投入和施工效率等施工因素进行两个方案进行优缺点分析，可得：
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综上分析，栈桥出土方案可行。但因本工程出土时间受石方爆破影响及开挖层净空及对撑等影响较大，且第三道栈桥坡度过大，存在一定安全隐患。综合安全性，经济性及工期等因素，建议采用方案二。
3 结语
利用BIM技术对方案进行对比分析，相对于传统至只依靠纸质及二维层面得数据对比分析，BIM技术的直观性、可视化更具有优势，通过三维模型导出所需数据，由模型对比数据的做法，让方案的分析对比依据更为可靠。
通过BIM的三维施工模拟，能使方案在实施过程会遇到哪些困难点能够一目了然，对现场指导和设计优化提供了可靠的依据，为项目施工进度提供数据支撑。
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