BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的应用浅析

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年3月(上)7期   作者: 张弘
[导读] BIM技术的应用管理就显得尤为必要。本文主要分析BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的应用浅析。
        张弘
        身份证:42070419950925****
        摘要:随着我国综合国力的不断提升以及城市空间的不断紧缩,在当前时代背景下,超高层建筑物已经成为城市建筑物的主要发展趋势,而在超高层建筑物的施工中对于深基坑施工技术的要求极高,需要有效确保深基坑施工的质量,而在超高层建筑深基坑施工中融入BIM技术,可以进一步提升深基坑施工的质量及精准性,进而满足超高层建筑对于深基坑施工的要求,在这种情况下,BIM技术的应用管理就显得尤为必要。本文主要分析BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的应用浅析。
关键词:BIM技术;超高层建筑;深基坑;施工技术;应用策略
引言
        BIM技术在超高层建筑中的应用也逐渐地成为了当前建筑工程施工企业的必然发展趋势,这也是社会对于建筑工程施工企业提出的新的要求,有效的将BIM技术应用到深基坑施工中可以突破传统的深基坑设计模式,消除传统监管工作所遇到的障碍性问题,并确保信息传递的流畅性,提升部门之间合作力度,控制工程施工总成本以及总体质量,可以说BIM技术的应用对于超高层建筑深基坑施工有着极大的便捷帮助。因此,相关的建筑工程施工技术管理人员需要强化对于BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的应用研究。
1、BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的应用优势分析
        随着我国BIM技术在建筑工程施工领域中的广泛普及,其所具备的众多优势也逐渐地突显了出来,尤其是在深基坑施工中的应用优势极为明显,具体表现在以下几个方面,其一,可以有效地提升各项施工环节之间的关联性.现阶段,BIM技术在建筑工程施工领域中的普及率正在逐年提升,主要就是因为该种技术的应用可以保证各个施工管理部门之间的协同合作性得到提升。BIM技术可以有效地实现对深基坑模型的可视化处理,将抽象的文字描述方案逐渐的转化为三维立体模式,并保证各个部门管理人员都可以快速地了解到施工方案的具体内容,并结合本部门所搜集到的信息来对该模型进行完善以及调整,然后形成统一的方案落实到实际工作中。另外,BIM技术也具备信息交流的功能,部门之间在传递信息的过程中可以有效的借助该平台来完成信息的传递,而在对外交流的过程中也可以借助该平台与客户进行交流,传递精准的建筑工程施工信息。其二,可以有效地提升信息集成的便捷性,从本质上来讲,BIM技术属于一种数字技术,可以构建出满足超高层建筑深基坑施工需求的三维数字模型以及信息库,在这种情况下,相关的工程管理人员可以及时地借助信息库搜集到自身所需要的信息,并进行设计方案以及管理方案的制定。
2、超高层建筑深基坑施工面临的问题
        超高层建筑深基坑施工中,面临着诸多问题,存在着诸多隐患。首先,基坑深度较大,施工难度较大。近年来,深基坑指的是开挖深度大于5m的基坑,适用于大规模、大体量、高层及超高层建筑、复杂结构建筑、综合体建筑等。深基坑的深度较大,因此开挖、支护等施工难度也比较大。其次,风险较高。深基坑施工中,面临着较大的风险,若稍有不慎,或未根据实际情况全面考虑,则可能导致施工安全事故的发生。例如,基坑开挖过程中,若没有全面了解现场实际情况、周围环境情况,则容易出现滑坡、塌方等安全事故,不仅威胁施工人员的安全,还会给周围环境造成不利影响。
3、BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的应用要点分析
3.1BIM技术在深基结构施工中的应用
        有效地将BIM技术应用到超高层深基坑施工过程中可以有效预防深基坑结构施工风险问题出现的概率,具体而言,相关的技术管理人员需要有效的运用AutodeskRevit软件系统来进行超高层建筑的支护结构和主体结构设计工作,该软件系统的运用可以有效的检测两种结构之间是否存在碰撞的问题。

之后施工设计人员要结合模拟测试结果来审查出现碰撞问题的关键点,然后与相关设计部门负责人进行互动交流对设计方案进行调整,同时还要借助BIM技术来进行施工技术方案的编制以及施工成本的计算,从而提升施工管理的细致性,提升深基坑整体施工精准性。另外,相关技术管理人员还必须要借助BIM技术来对碰撞构建进行ID号设置,然后筛选出具体的碰撞构建来进行设计调整工作。
3.2深基坑支护中BIM技术的应用
        深基坑施工中,支撑体系发挥着重要的作用,是不可缺少的重要施工内容。但是,支撑体系通常比较复杂,虽然设计过程中考虑到了结构主体、支撑体系之间的空间位置关系,但一些部位依然会与结构发生碰撞,尤其是在多道内支撑体系中,碰撞问题更为常见。设计过程中,剪力墙与支撑立柱、框架柱与支撑立柱以及楼板与支撑梁之间的关系容易确定,因此很少出现碰撞。但是,结构与支撑体系间的位置关系不易确定,容易发生碰撞,主要包括结构梁与支撑立柱之间的碰撞,框架柱、结构梁与支撑梁之间的碰撞,基础底板坑与支撑立柱之间的位置关系,降板处与支撑立柱之间的位置关系。可以采用BIM技术,对结构与支撑体系进行碰撞模拟。通过在深基坑施工中对BIM技术进行有效应用,可以实现事前可控,从而有效减少实际施工中的风险。借助AutodeskRevit软件,构建了深基坑支护BIM模型。再按照竖向、水平两个方向对模型进行拆分,以便于对主体与竖向支撑之间的碰撞关系、主体与水平支撑之间的碰撞关系进行分别检查。通过开展碰撞检查模拟,可以将碰撞主体之间的相对关系、管线碰撞的位置等快速查找、显示出来。但是,在复杂、密实的结构实体中,管线碰撞检查方式难以实现。因此,该工程是分别对竖向支撑体系、水平支撑体系开展碰撞检查,根据每个碰撞构件的ID号,来筛选碰撞构件,做出判断,归类标记碰撞情况。在归类标记碰撞情况的过程中,应遵循如下几项原则。①针对会影响主体结构抗震性能、承载力的,应尽量规避碰撞,需及时与设计方联系,对深基坑支护体系进行优化设计、变更;②针对需编写在施工技术方案中的碰撞,如穿板的附加钢筋、穿地下室外墙的防水等,应将碰撞数量、碰撞部位记录下来,作为疑问在图纸会审中提出,并做好记录,以便于后续结算;③针对降板处、基础底板坑与支撑立柱之间的位置关系,如支撑立柱处于坡面上、支撑立柱处于坑底内部等,需及时与设计方联系,对支撑立柱的长细比进行验算,对施工技术方案进行综合考虑。
3.3智能监测应用
        将BIM技术引入深基坑的监测中,建立基坑、支护结构、周边环境以及测点模型,实时获取基坑变形数据并导入模型,进行分析并以可视化的形式呈现,实现基坑的智能监测。(1)布置基坑监测测点,通过无人机、3D激光扫描仪、智能全站仪及光栅监测等设备与技术自动获取基坑变形数据。(2)将获取到的基坑监测数据利用物联网、5G等技术实时传递并导入已经建立好的BIM模型,并与基坑相应部位、测点相关联,利用BIM4D技术,自动建立基坑不同时段的变形模型与云图,直观地展示其变形情况与趋势,智能预测可能的变形曲线。(3)根据每个测点的允许变形阈值和变化速率阈值,分析评定其安全等级并及时反馈,若变形值和变化速率值超过阈值,则在模型和云图上红色高亮显示,并报警提醒;若预测此处有较大风险,则黄色高亮显示,若正常则绿色显示。(4)根据检测分析结果对基坑进行处理。
结束语
        综上所述,现阶段,信息时代的到来,既为建筑工程施工企业的发展带来了新的发展机遇,同时也为建筑工程施工企业带来了挑战,建筑工程企业必须要抓住信息技术所带来的发展机遇,积极应对挑战性问题,从而有效的促进建筑工程施工企业发展高度。
参考文献:
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