韩磊
南京缘信建筑服务有限公司 南京市212000
摘要：BIM技术已在建筑工程的全专业、全生命周期得到了广泛应用,并在装配式、装饰装修、路桥、水利、电力等专项工程中进行了精细化应用探索,取得了良好的经济和社会效益。从已有工程应用中不难发现,当前BIM技术在基坑工程中的应用较少。对于深基坑,特别是城市中心区的深基坑工程,由于周边环境复杂,高楼林立、地铁纵横、管线众多,无论是设计还是施工,都需要严格控制基坑变形,基坑支护、土方开挖难度较大,有必要借助BIM技术对施工过程进行信息化管理,保证施工质量和安全。
关键词：BIM技术;复杂;深基坑;工程
引言
BIM是建筑信息模型(BuildingInformationMod-eling)的缩写，它是一种数据化工具，将建筑物的特性用信息化形式模拟，在工程的设计、施工、运维管理等领域得到了很好的应用。近几年BIM技术在国内应用的热度不断攀升，给建筑行业带来了从二维到三维的巨大变革，建筑行业步入了信息化发展的新阶段。通过BIM技术在建筑行业各领域的不断发展，在各项目主要参建方的实际应用中，实现对项目全生命周期的把控。在基坑工程中，通过BIM模型的创建，将二维设计图纸以三维形式进行展现，让工程各方参与人员直观感受项目全貌。通过施工过程模拟，对施工方案进行可行性分析，全面把控施工过程，合理优化现有施工方案，提高施工效率。4D的施工建造过程，对于项目管理层能够更好地管控工程进度，对于一线工人能够更清楚施工流程，从而保证了工程施工的安全和质量。
1重难点分析及BIM应用对策
1)基坑开挖深度大,周边环境复杂。工程基坑开挖深度达20m,属超深基坑,支护难度大。为了避免对地铁正常运营造成影响,基坑支护设计和施工阶段均需严格控制变形。借助BIM软件建立三维支护模型,运用数值模拟软件对基坑变形和邻近地铁线路进行工前安全评估,及时发现设计问题,施工过程中依托三维模型集成基坑实时监测数据,发现问题及时处理。2)换乘通道复杂,涉及参建方众多,组织协调难度大。整个国贸地铁站交通一体化工程共划分为四期施工:一期,即本期工程,对原有地下结构改造,新建换乘大厅;二期工程施工两条新建换乘通道;三期工程对原有换乘通道进行改造;四期工程拆除现有地铁出入口,施做下沉广场及新出入口。四期工程由不同公司投资建设,换乘大厅施工既要考虑对现有通道的影响,也要考虑对后续新建通道施工的影响,由于换乘通道多埋于地下,施工不当容易造成不同标段之间的衔接问题。通过三维模型软件将既有换乘通道、规划换乘通道与换乘大厅的空间关系直观展现出来,及时发现设计冲突之处,根据各通道空间特点合理安排施工。3)拆除原有结构与土方开挖并行,施工组织难度大。工程需要拆除原有地下车库后新建换乘大厅,拆除与挖方作业同时在狭小空间内进行,容易相互影响,不但拖慢施工进度,还可能造成安全事故。
2BIM技术在复杂深基坑工程中的应用
2.1设计桩长工程量BIM应用需求分析
由于前海交易广场项目地质复杂，土层、岩层分布不均，持力层埋深无法准确估算。勘察设计单位只提供具有一定范围的设计参考桩长，无法确定具体桩基设计桩长。设计桩长的数据取决于地质勘探报告，钻孔数量越多，分布越紧凑，提供的设计桩长越接近实际桩长。若要提高桩长估算精度，则需加大钻孔数量或对具体桩位进行超前钻探。然而，桩基工程施工前需要估算项目各区域的桩基工程量及具体桩号的桩基长度，为项目桩基工程成本、进度控制及专项施工作业管理提供决策依据。施工阶段传统设计桩长的估算往往是根据勘察单位提供的剖面图、数据表、报告进行综合分析。
使用传统的设计桩长估算方法，需结合多张二维平面图进行分析、重构三维场的分布特征，重构完全取决于技术人员经验的多寡。传统的设计桩长估算工作量大而繁琐，容易出错，进而导致施工作业管理效率、质量降低，成本增加。例如:设计桩长估算误差过大，会导致工程桩钢筋笼加工长度误差过大，则需要对钢筋笼进行切割或焊接。然而，对钢筋笼的切割或焊接会导致钢筋笼质量下降，影响钢筋加工场及施工机械设备正常的作业秩序，进而导致桩基工程综合作业的进度滞后和成本增加。
2.2施工成本管理
工程支护结构涉及钢材物料数量大、种类多，使物料成本统计难度较大。此外，设计变更、价格波动等不确定因素导致施工成本变动较大，也加大了实时掌握施工成本数据的难度，而借助BIM技术则可以对施工成本进行精准掌控。一方面，工程项目部在BIM建模时将成本、尺寸、类型等钢材构件信息一并添加至模型当中，甚至添加了必要的文字描述，模型建立的同时，包含各类要素信息的钢材物料工程量清单即同步生成，而且可以通过选择信息选项对清单进行筛选查看。项目技术人员通过查询材料表单数据，可以提前掌握项目用料概况，对工程备料预算起到较大的辅助作用，极大地提高了物料成本管理效率，并为工程概预算提供了准确客观的依据。另一方面，清江锦城项目工程项目部利用BIM5D技术实现了现场用料成本与市场价格变化的同步更新，并且在进行施工模拟过程中，根据各施工阶段的物料、机械、人员等情况为各阶段定制合理的材料需求计划，避免材料供应过量造成二次搬运、长期保管而衍生出附加成本的问题，以及避免材料进场不足形成窝工，致使工期成本异常增加的情况。项目管理人员现场管理时通过点击模型中的物料选项，能够对其属性、规格、入场时间、进度用量等各项标准进行直接查看，方便现场对照工程进度进行物料检查，从而提高物料成本节约、控制效果。
2.3施工质量管理
施工过程中，各专业交叉现象较为常见，往往由于沟通不畅造成窝工和返工现象。施工前利用BIM技术将二维图纸转化为三维模型，便于参建各方直观了解工程全貌，使得建筑设计图纸的意思表达更为明了。在模型修改过程中，应用BIM技术能够实现图纸随着模型变化而变化，减少了图纸设计人员的工作量，提高了图纸的质量。工程部分周边环境资料与实际有偏差，施工过程中进行了很多次设计变更，模型随着图纸变动快速更改，对变更处及时向现场人员进行可视化交底，避免盲目施工。BIM技术的施工模拟，可以让施工人员在施工开始就知道应该采取什么样的施工方法，按照怎样的先后顺序进行施工，提高了施工人员的施工技术水平，保证了施工质量。现场24小时施工，夜间物料进场质量不好把控，通过相关软件的配合，实现了物料精细化布置和管理。将物料的信息通过二维码展现，通过手机端和电脑端对物料进行全程跟踪，降低了物料的损耗，保证了施工质量。BIM技术应用施工模拟让各专业了解自己的施工顺序，为施工过程制定精准的资源供应计划提供了保障，避免额外费用。
结语
基坑安全是建筑工程项目安全管理的重要部分，我国建筑业一直以来也都十分重视，但是传统的基坑监测无法让管理人员快速、有效地掌握基坑变形情况。将基坑监测设备上与BIM技术、智慧工地平台等新兴技术相结合，在传统基坑监测的基础上加入信息化的管理，将数据采集、传输、分析处理一体化、自动化，在深基坑的动态监测和预警管控中有良好的效果，有效地弥补传统方式的不足之处，提高了基坑安全的保障，降低基坑施工的风险。同时也相信，随着BIM技术的不断发展和科技的不断进步，未来的BIM技术在建筑施工上将涉及更多的方面，发挥更大的作用。
参考文献
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[2]周继广，莫涛.BIM在高校基建管理实践中的应用与思考[J].建筑经济，2019（12）：115-120.