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        BIM技術(shù)在地鐵深基坑工程中的應(yīng)用

        2019-07-10 04:15:51蔣元廷
        科學(xué)與財(cái)富 2019年18期
        關(guān)鍵詞:BIM技術(shù)應(yīng)用

        蔣元廷

        摘 要:目前,我國(guó)高層建筑工程行業(yè)正在迅速發(fā)展,深基坑工程建設(shè)的好壞對(duì)高層建筑工程的穩(wěn)定安全有著直接的影響,以前的二維設(shè)計(jì)辦法具有很多弊端。建筑信息建模是指運(yùn)用參數(shù)化模型指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行的過(guò)程?;贐IM模型的過(guò)程項(xiàng)目的中央信息數(shù)據(jù)庫(kù)的建立過(guò)程,包括建立終生的所有實(shí)體和功能特征的相關(guān)信息,可以在項(xiàng)目的整個(gè)生命周期的服務(wù),它為項(xiàng)目組成員之間的信息交流提供了便利,使提高項(xiàng)目的集成度和協(xié)作度成為可能。

        關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);基坑工程;應(yīng)用

        1、工程簡(jiǎn)介

        上海軌道交通14號(hào)線是目前路網(wǎng)中繼1、2號(hào)線之后的一條A型8節(jié)編組大運(yùn)量的東西向的市區(qū)級(jí)的軌道交通線路。上海軌道交通15號(hào)線線路起自城市西南部的紫竹高新區(qū)站,沿蓮花南路—銀都路—老滬閔路—桂林路—古羊路—古北路—大渡河路—桃浦西路—連亮路—祁連山路走行,止于城市西北部的顧村公園站。線路全長(zhǎng)約42.270km,均為地下線,共設(shè)30座地下車站,平均站間距1.439km,全線設(shè)一段一場(chǎng),分別為元江路車輛段和陳太路停車場(chǎng),全線共有10座換乘車站,分別與11條軌道交通線路換乘。本標(biāo)段工程范圍:14、15號(hào)線銅川路站土建結(jié)構(gòu)工程。14號(hào)線銅川路站沿銅川路道路下方東西向布置,為地下二層雙柱島式車站,采用明挖順作法施工;車站外包總長(zhǎng)度251.56m,標(biāo)準(zhǔn)段外包寬度24.04m;包括2、3、4/5號(hào)出入口及2組風(fēng)亭。15號(hào)線銅川路站沿道路下方南北向布置,為地下三層雙柱島式車站,采用明挖順作法施工;車站外包總長(zhǎng)度193.48m,標(biāo)準(zhǔn)段外包寬度25.14m;包括1、6、7號(hào)出入口及2組風(fēng)亭。

        2、深基坑BIM模型

        采用模型AutodeskRevit軟件建立基坑的三維模型,將會(huì)有一個(gè)第一軸柱樁、攪拌樁、和鏈接支持Revit在CAD繪圖軟件,包括地下連續(xù)墻與墻漆,struts,腰梁,梁和梁元素,如繪畫(huà)、攪拌樁和工程樁和混凝土柱單元?jiǎng)?chuàng)建三維模型的基坑。與傳統(tǒng)的二維圖紙相比,三維模型實(shí)現(xiàn)了圖紙的可視化。通過(guò)三維模型,可以將支護(hù)樁結(jié)構(gòu)、內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)和地下連續(xù)墻直觀完整地展示給現(xiàn)場(chǎng)施工人員,使施工人員充分理解設(shè)計(jì)意圖,避免因誤解造成的損失。在Navisworks軟件中,為了將基坑監(jiān)測(cè)信息與模型進(jìn)行關(guān)聯(lián),采用柱模型代替水平位移較深的連續(xù)墻斜孔。

        3、基坑監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)查看

        BIM軟件的主要功能之一是信息處理模型,所有實(shí)體和功能項(xiàng)目的信息存儲(chǔ)在一個(gè)BIM模型,不僅可以將相關(guān)信息在建模的過(guò)程中,也可以在模型完成額外的信息,如文本、圖像、許多軟件提供了用戶自定義參數(shù)或字段添加軟件原始或字段?;颖O(jiān)測(cè)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。隨著基坑工程的施工,在不同的施工階段會(huì)產(chǎn)生大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。然而,這些數(shù)據(jù)在建模時(shí)并不存在。Navisworks軟件中的“DataTools”工具可以實(shí)現(xiàn)外部數(shù)據(jù)與模型的關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際工況的同步。通過(guò)在Revit軟件中不修改或添加連續(xù)墻族參數(shù)的情況下向構(gòu)建的對(duì)象屬性添加附加信息,設(shè)計(jì)師的工作量大大減少。具體方法如下:

        (1)利用Microsoft Excel創(chuàng)建的接地墻坡度測(cè)量參數(shù)數(shù)據(jù)?!癎UID”值為基坑邊坡洞模型構(gòu)件的“GUID”?!癎UID”值是Revit創(chuàng)建的基坑模型為全局唯一標(biāo)識(shí)時(shí),軟件自動(dòng)給出的構(gòu)件標(biāo)識(shí)。“GUID”值是Microsoft Excel用于檢測(cè)與模型關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)記錄的惟一標(biāo)識(shí)符,需要關(guān)聯(lián)的模型構(gòu)件的“GUID”值將從Navisworks特性復(fù)制到表的GUID字段中。

        (2)使用“DataTools”工具設(shè)置需要關(guān)聯(lián)的Excel文件,正確輸入SQL語(yǔ)句,指定要查詢的數(shù)據(jù)庫(kù)表。這個(gè)項(xiàng)目中的特定SQL語(yǔ)句是“SELECT*FROM[$]”,其中“GUID”=%prop(“project”,“GUID”)。

        其中,“%prop”為Navisworks的模型特征函數(shù)。它使用兩個(gè)參數(shù):“item”和“GUID”返回用戶在Navisworks中選擇的模型組件的GUID值。

        (3)輸入字段名,將表與模型關(guān)聯(lián)。打開(kāi)關(guān)聯(lián)模型對(duì)象的“屬性”窗口,在“屬性”窗口中會(huì)出現(xiàn)“墻接地測(cè)坡”頁(yè)面。

        (4)上述方法適用于Navisworks軟件的特定語(yǔ)言版本。例如,簡(jiǎn)體中文版本是適用的,但Navisworks軟件不適用于其他語(yǔ)言版本,如英文版本。原因是%prop函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)是中文的“project”,在不同的語(yǔ)言版本中參數(shù)的翻譯會(huì)有所不同。為了避免這種語(yǔ)言帶來(lái)的問(wèn)題,可以使用一個(gè)與語(yǔ)言無(wú)關(guān)的函數(shù):%intprop,該函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)“LcOaNode”是內(nèi)部名稱,它與語(yǔ)言無(wú)關(guān)。從[MYM]中選擇*,其中"GUID"=%intprop(" LcOaNodeGuid");從[MYM]中選擇*,其中"GUID"=%intprop(" LcOaNodeGuid");這將正確地向模型添加額外的信息,即使是在軟件的英文版中。為模型添加附加信息的方法,使監(jiān)控人員從大量的釋放形式,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共享,方便工作人員可以快速、準(zhǔn)確地找出危險(xiǎn)點(diǎn)和變形敏感,決定是否啟動(dòng)應(yīng)急計(jì)劃,一邊查看實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),以提高工作效率。

        4、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)配筋

        鋼到成千上萬(wàn)的根在大型項(xiàng)目中,如果設(shè)計(jì)師畫(huà)的根,這種設(shè)計(jì)不僅機(jī)械和工作負(fù)載很大,那么可以使用歐特克公司提供擴(kuò)展插件,這是高使用鋼筋插件,可以實(shí)現(xiàn)基坑支撐梁,束腰,冠梁鋼筋,如快。設(shè)計(jì)人員只需要在插件中定義加固參數(shù)、間距、主梁和箍筋的根數(shù)和位置,軟件就可以根據(jù)參數(shù)自動(dòng)加固梁柱。但是變截面和異形體不能使用,只能根據(jù)Revit軟件中內(nèi)置的鋼筋命令來(lái)繪制鋼筋。

        這個(gè)項(xiàng)目使用插件和Revit軟件的圖紙為每個(gè)加固鋼梁可以表達(dá)清楚,復(fù)雜節(jié)點(diǎn)組件的可視化、空間關(guān)系復(fù)雜,基坑支撐體系節(jié)點(diǎn),在節(jié)點(diǎn)的梁加固后十字路口發(fā)現(xiàn)了大量的上角撐的上支撐和碰撞鋼筋,發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)整縱向鋼筋的位置,更重要的是可以非常直觀地測(cè)量鋼筋間距,滿足規(guī)范要求,確保鋼筋最小間距。通過(guò)這種方法,問(wèn)題解決在施工之前,減少工人當(dāng)綁定配置不合理和返工,由鋼筋通過(guò)建模進(jìn)行了鋼在施工之前,使有關(guān)人員能理解關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的施工過(guò)程,并解決施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)圖紙中存在的錯(cuò)誤,及時(shí)采取措施糾正錯(cuò)誤,加快施工速度,降低工程造價(jià)。

        5、深基坑工程4D施工模擬

        施工場(chǎng)地狹窄,施工交替進(jìn)行。利用Navisworks軟件可以實(shí)現(xiàn)基坑施工的動(dòng)畫(huà)仿真,并找出合適的施工方案。通過(guò)4 d施工模擬,施工計(jì)劃進(jìn)度和實(shí)際進(jìn)度,每個(gè)施工步驟的順序和工序之間的聯(lián)系可以顯示直觀,生動(dòng),施工過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)把握準(zhǔn)確,并可以提前解決的問(wèn)題。同時(shí)方便施工單位直觀了解施工情況,合理安排施工工藝,避免因施工工藝失誤造成的人員、材料、機(jī)器的浪費(fèi),確保工程高效、優(yōu)質(zhì)地完成。使用Microsoft Project軟件編制進(jìn)度計(jì)劃,然后將進(jìn)度計(jì)劃導(dǎo)入Navisworks中,使三維模型與時(shí)間相關(guān),并用動(dòng)畫(huà)模擬施工。施工順序模擬:攪拌樁───地下連續(xù)墻工程樁冠梁和1的支持,5在開(kāi)挖,混凝土的支持,由于缺乏強(qiáng)化裝配工人不能滿足甲方確定節(jié)點(diǎn)的建設(shè)目標(biāo),建設(shè)單位與BIM技術(shù)人員溝通和討論,提出了一種新的施工方案、綁定訂單從原來(lái)的綁定第一對(duì)稱梁系第一個(gè)角撐梁鋼筋,并對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行BIM技術(shù)仿真,以滿足施工進(jìn)度的要求,并衍生自Navisworks軟件的施工仿真動(dòng)畫(huà),進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直播。

        6、結(jié)語(yǔ)

        BIM信息可視化技術(shù)不僅可以清晰地表達(dá)基坑工程設(shè)計(jì)方案各個(gè)環(huán)節(jié)的難點(diǎn),而且便于施工人員直接了解工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容和施工技巧。BIM信息可視化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以有效地協(xié)調(diào)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作,避免施工沖突,但同時(shí),建筑模擬可以較早地發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題,以優(yōu)化和調(diào)整設(shè)計(jì)時(shí)間和提高基坑工程的施工質(zhì)量。

        參考文獻(xiàn):

        [1]譚佩.BIM信息可視化技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用[D].廣州:廣州大學(xué),2016.

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