身份证号：33068219920415XXXX 浙江省杭州市 310000
摘要：超高层建筑施工工程的难度大，施工的技术要求高，所以需要在建筑工程施工中应用BIM技术，这样可以提升整个工程的质量的同时对于施工过程中涉及到的每个细节加以监督，最终实现保障工程质量的目的，本文对BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的运用进行了详细的阐述与分析，希望能够为大家提供一定的参考价值。
关键词：BIM技术；超高层建筑；深基坑施工
城市中心区域的超高层建筑,由于施工条件受限于场地狭小,周边建筑物和构筑物对基坑的质量也有较大影响,因此深基坑施工是整个项目的重难点,也是影响工期的关键。该文以成都某建设项目为例,论述BIM技术在基坑支护结构施工、基坑土方开挖等深基坑施工中的运用,通过BIM深化设计,解决了深基坑精细化施工的难题,保障了施工质量,取得了良好的经济效益,值得推广运用。
一、技术应用背景
随着超高层建筑在国内的大规模兴建，地下空间的开发和利用也在不断增加和扩大，开挖深度超过10m的深基坑工程不断涌现，大多数深基坑工程都集中在建筑物和人口相对密集的市区，施工场地狭小，施工条件复杂。因此，优化深基坑工程中支护体系的设计和施工，保证项目实施的安全，已经逐步成为项目实施的关键。 深基坑工程涉及专业面广，施工条件复杂多变，且深基坑监测受地质和气候条件、场地大小、地下条件等因素影响较大。因此，深基坑工程需要进行科学的规划设计，合理的施工组织，健全的系统监测。将BIM技术应用于深基坑工程中，通过参数化建模和项目相关的信息进行整合，在Revit中建立深基坑工程安全监测模型，实现深基坑工程施工安全动态警示化监测，从而确保工程安全，提高工程质量。
二、BIM技术简述
建筑信息化模型（简称BIM）是建筑设施物理和功能特征的数字化表达。BIM为建筑行业带来了新一轮的革新，以三维信息模型为载体，实现了建筑设施全生命期的信息集成，贯穿了建筑项目规划、设计、施工、运营，政府部门、业主单位、设计单位、建设单位、监理单位及物业管理单位等都可以基于建筑信息模型进行高效协同，极大提升效率、降低成本、节约资源，实现了可持续发展的目标。
三、BIM技术在超高层建筑施工中的应用
构建钢结构的三维模型 三维模型的构建能够转变传统二维图纸设计方式，通过建模方式获取相应的建筑数据信息，充分采用三维可视化的系统，进行现场工程的施工指导。在三维模型中，可以将钢结构的尺寸信息输入其中，明确位置之间的关系，并根据土建与机电工程等交叉作业情况，有效分析钢结构的内容，以便确定良好的设计模型。相关的施工部门可以按照三维模型的图纸内容，正确开展钢结构的施工工作，协调现场不同工序之间的关系[1]。 4D施工模拟措施，钢结构的设计工作中，原本的二维图纸设计方式不能预先发现其中存在的问题，在现场施工发生问题之后，才能进行设计图纸的变更，这样不仅会导致工期延误，而且会诱发严重的成本控制问题。采用BIM相关技术，通过4D施工模拟方式，合理地进行现场钢结构的施工模拟，可以在设计期间及时发现设计图纸中所存在的问题，并深化整改设计内容，虽然不能确保施工中不会出现问题，但是能够大幅度降低问题的发生率。采用4D模拟的方式进行钢结构的施工处理，可通过模拟技术的应用明确钢结构之间的关系，合理的设计参数，然后通过动画的形式将施工项目展现出来，描述其中的细节，为施工部门的后续工作提供帮助。辅助施工的措施，超高层建筑的施工企业在实际工作中，采用先进BIM技术，可合理地开展钢结构的辅助施工工作。在此期间，可针对钢结构的施工顺序进行调整，统计焊缝情况，有效进行异形件的验收处理。例如:钢板墙结构安装之前，可以使用BIM技术自动化生成施工动画，将施工流程展现出来，这样施工部门不仅可以明确自身的工作流程，还能统筹管理工程的建设进度，有效提升整体施工工作的科学性和合理性，预防可能出现其他的问题。与此同时，采用BIM技术进行钢结构的施工监测，还能及时发现误差问题，提示出相关的误差问题应对方式，以此促进各方面工作的稳定实施。
四、超高层建筑深基坑中地下结构综合施工存在的问题
深基坑带来的问题不仅是深度层面的，基坑超深时亦会伴生其他问题，如坑内积水、结构超大超长、影响结构耐久性等。基坑深度超深，泵车罐车无法下到坑底，混凝土泵送稳定性及连续性保障是难点之一。基坑超深如何保障人员、物料运输效率亦是问题，必须采用多种措施才可保障运输效率。深基坑坑内积水、岩层含水丰富给混凝土浇筑施工带来了挑战。结构超大超长，如超大直径人工挖孔桩、超厚筏板、超长地下室等，施工质量控制困难。结构超大时由于混凝土体积大，易产生裂缝，地下恶劣的环境对耐久性又极为不利，故裂缝控制是一个应该十分重视的问题。
五、加强超高层建筑深基坑中地下结构综合施工的措施
首先，深基坑可周转式泵管支撑架。由于基坑超深、周边场地狭小，泵车罐车无法下到坑底，无法采用天泵泵送方式，必须在基坑周边设置泵管架，在基坑周边向下泵送混凝土。在深基坑工程中混凝土泵管架一般采用钢管脚手架，按照该方式施工存在的弊端主要有：①搭设时间长，工期得不到保障，周转困难；②支撑体系后期维护、检修不便；③连接节点较多，支撑体系稳定性不足，影响泵送稳定性。故在地下结构施工阶段，发明一种深基坑可周转式泵管支撑架结构，支撑架采用标准节，架体本身质量好、稳定性高。使用定型化标准节，减少连接节点，在基坑底部及上部增加基础底座，且在支撑体系中部附着支护桩，大大提高混凝土泵送稳定性，真正意义上实现工具式、可移动周转、通用性强的深基坑泵管支撑架。
其次，超长地下室结构裂缝控制 超长地下室结构裂缝产生的原因包含荷载作用及非荷载变形作用。非荷载因素主要包含主体结构不均匀沉降、混凝土收缩、温度应力等。本工程地下室深达5层，且结构侧壁长度远大于其厚度，顶板及底板对侧壁约束作用有限，混凝土硬化过程中会产生较大的水平向收缩应力，大体积混凝土浇筑过程中水化热导致的内外温差产生的温度应力亦不可忽视。本工程地下室裂缝防治针对不同因素釆取不同措施[2]。针对荷载作用，在易开裂部位增设暗梁。顶板及侧壁开洞部位易发生刚度突变，增设斜向钢筋或水平配筋。柱及外墙相交位置因截面突变，墙板和柱形成较大约束力，适当加密水平钢筋或增设附加钢筋。针对混凝土收缩及水化热问题，通过试验选择了合适的混凝土配合比，降低水化热。易收缩开裂部位采用微膨胀混凝土。改施工后浇带为膨胀加强带，可实现结构自防水，降低成本、缩短工期。 地下室结构上层滞水亦可能造成地下室结构开裂。本工程中为减少地下水及地表水渗入对地下室的影响，地下室顶板未覆土之前严格控制地下水位的上升和地表水的渗入。本工程施工过程中首先挖除地下室周边不密实的回填土，以黏性土及灰土分层夯压密实。其次，在地下室周边和内部设置降水井降低地下水位，以做好地下室周边排水措施。
最后，施工顺序的严格控制。从上述分析中可以得知，超高层的建筑工程施工中，各个工序的顺序很难控制，如果不能合理地进行管控，将会导致整体工程的建设效果受到影响。在此情况下，应该严格针对施工顺序进行控制，采用科学、有效的措施提升整体工程的建设水平。在此期间，可以使用BIM技术的相关软件将工程的施工顺序划分成为多个不同的模块，每个模块之间相互联系，通过对各个模块的模拟展示，建立仿真的顺序模拟系统，及时发现施工方案中顺序的不合理问题，采用有效措施解决问题，在一定程度上可以通过科学的方式增强施工顺序的控制效果，有效改善目前所面临的问题，保证施工顺序的科学控制与调整，预防因为顺序不合理所带来的影响，为后续工作的实施提供准确依据。
结束语：
由上文可以得知，如果想要让超高层建筑施工得以顺利开展，需要在施工过程中合理的运用BIM技术，其能够对过程中突发的问题进行一定的优化以此来保障工程的质量与安全。
参考文献：
[1]胡宇琦、倪茂杰、陈旭洪. BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的应用[J]. 重庆建筑, 2020, v.19;No.205(11):35-37.
[2]李扬. BIM技术在深基坑工程中的应用研究[J]. 百科论坛电子杂志, 2020, 000(004):999-1000.