張穎 吉飛

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的不斷影響，在港口碼頭建設(shè)的過程當(dāng)中有必要在施工技術(shù)手段上采取一定的科學(xué)合理的方法，保證港口碼頭在建設(shè)的過程當(dāng)中符合設(shè)計要求以及預(yù)期使用壽命要求?，F(xiàn)階段我國在港口碼頭建設(shè)的過程當(dāng)中采用最多的就是BIM技術(shù)，利用該技術(shù)在建設(shè)之前通過整個建造過程的模擬，可以優(yōu)化優(yōu)化施工建設(shè)，保證港口碼頭建造工程的順利推進(jìn)。本文通過某沿海城市港口建設(shè)闡述BIM技術(shù)的優(yōu)勢。

Abstract： With the continuous influence of economic production， it is necessary to adopt certain scientific and reasonable methods in the construction technology of port terminal construction to ensure that the port terminal meets the design requirements and expected service life requirements during the construction process. At present， BIM technology is widely usedin the construction of port terminals in China. Using this technology can optimize the construction process through the simulation of the entire construction process before construction， to ensure the smooth progress of the port terminal construction project. This paper illustrates the advantages of BIM technology through the construction of a coastal city port.

關(guān)鍵詞：港口建造;BIM技術(shù);施工模擬

Key words： port construction;BIM technology;construction simulation

中圖分類號：U656.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）09-0078-04

0 ?引言

水上交通是我國商品與國際市場商品貿(mào)易發(fā)展了一種主要交通方式，它在我國的產(chǎn)品運(yùn)輸體系中占據(jù)著非常重要的地位。大的貨輪在進(jìn)行運(yùn)輸以及停靠的過程當(dāng)中所依靠的主要是港空碼頭設(shè)施。碼頭港口作為便于民間商業(yè)往來的主要的貨物集散與交易地點(diǎn)，主要建設(shè)在水流量比較大的大河邊或者是海邊。港口與碼頭自古以來就是各個國家主要的建設(shè)對象，也會社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)物。

港口碼頭建設(shè)過程又不同于其他的陸地上建筑的建造特點(diǎn)。在建設(shè)港口與碼頭當(dāng)中采用科學(xué)合理的建設(shè)技術(shù)，能夠在一定程度上保證或者是增加建筑的使用壽命。尤其是在建設(shè)的過程當(dāng)中，對每一部分建造的流程把握，對工程的使用壽命以及建造成本是影響非常巨大的。在很多港口碼頭建設(shè)的過程當(dāng)中，都是有把高柱和地基通過柱基連接在一起。利用上部結(jié)構(gòu)對集裝箱進(jìn)行釣魚。而柱基所承載的主要力就是集裝箱以及本身結(jié)構(gòu)所獲取的重力。因此，一定要注重柱基質(zhì)量建設(shè)。為了避免在建設(shè)柱基的過程中出現(xiàn)問題，因此有必要采取BIM技術(shù)對整個建造過程進(jìn)行模擬，以優(yōu)化實(shí)際當(dāng)中的建造過程。

1 ?建設(shè)現(xiàn)狀

隨著我國國家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，時代的不斷變遷，每一個國家都在結(jié)合自己的國情大力發(fā)展國內(nèi)經(jīng)濟(jì)。由于現(xiàn)在我國制定了相應(yīng)的水上絲綢之路，碼頭和港口已經(jīng)成為我國現(xiàn)代化建設(shè)過程當(dāng)中的一個重點(diǎn)方向。港口和碼頭作為水上運(yùn)輸?shù)墓?jié)點(diǎn)，它承載著全球經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定運(yùn)行，也是我國經(jīng)濟(jì)能夠與世界接軌的重要因素。為了保證我國國內(nèi)經(jīng)濟(jì)與國際經(jīng)濟(jì)聯(lián)系更加緊密，因此，有必要做好碼頭建設(shè)工作，保證碼頭和港口的質(zhì)量能夠達(dá)到使用和建設(shè)要求。一旦所建設(shè)的碼頭出現(xiàn)問題，可能會影響一個省份甚至一片地區(qū)的經(jīng)濟(jì)，所以有必要在港口建設(shè)的過程當(dāng)中采取新的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行管控。

隨著實(shí)體經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)陸地運(yùn)營已經(jīng)不能滿足于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，港口運(yùn)輸才是整個實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命門所在。從我國現(xiàn)有的碼頭與港口數(shù)量來看，我國的碼頭與港口數(shù)量正在爆炸性的增加，這足以說明我國在經(jīng)濟(jì)建設(shè)的過程當(dāng)中對水上運(yùn)輸?shù)目粗?，尤其表現(xiàn)在是對港口與碼頭建造的看中。

2 ?BIM技術(shù)特點(diǎn)

在碼頭建設(shè)過程當(dāng)中所采用的BIM技術(shù)指的是建筑模擬技術(shù)。該技術(shù)是由CAD技術(shù)逐漸發(fā)展而產(chǎn)生的，但是它優(yōu)于CAD技術(shù)。BIM是指通過三維建模實(shí)現(xiàn)對工程管理、工程監(jiān)理、數(shù)字化加工、物業(yè)管理等功能。他相比與CAD技術(shù)而言更為先進(jìn)，并且在協(xié)調(diào)可視化以及信息方面都具有強(qiáng)大的功能。在進(jìn)行BIM技術(shù)模擬的過程當(dāng)中，尤其是在參數(shù)設(shè)置的過程當(dāng)中，要保證其設(shè)置的參數(shù)與實(shí)際情況是相符合的，并且是合理的，因?yàn)橹挥杏行У膮?shù)才能對用戶在使用BIM技術(shù)方針的時候有幫助作用。在參數(shù)設(shè)置的過程當(dāng)中，合理的參數(shù)能夠幫助在模擬的過程當(dāng)中對整個建造流程進(jìn)行優(yōu)化。在港口碼頭監(jiān)測的過程當(dāng)中，采用BIM技術(shù)能夠在前期預(yù)先把一些風(fēng)險避免掉，能夠?yàn)榻ㄖ髽I(yè)的發(fā)展帶來一定的效益增長，保證整個碼頭建造工程的順利推進(jìn)。

3 ?工程概況

為了更好地闡述BIM技術(shù)在碼頭于港口建設(shè)過程當(dāng)中的優(yōu)勢，本文通過某沿海城市在建造碼頭于港口過程中的實(shí)際應(yīng)用來對比，對BIM技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)行闡述。其設(shè)計要求是要建造兩個1000DWT單位級別的集裝箱箱港口泊位。4個1000DWT噸級在港口雜貨泊位，以及一個1000噸機(jī)DWT散貨泊位。這是港口建造過程中的主要技術(shù)要求，再配合一下相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行，就能很好的完成港口的調(diào)度工作。在進(jìn)行港口建造過程當(dāng)中還要考慮在下游設(shè)置一個1000DWT級別的雜貨泊位。在實(shí)際的建造過程當(dāng)中所考慮的是采取2000DWT級別的的設(shè)計。在進(jìn)行碼頭建造的過程當(dāng)中，總的碼頭海岸線長為500米，7個泊位碼頭依次進(jìn)行模擬建造。在保證海岸線總長要達(dá)到430米的基礎(chǔ)之上，還要預(yù)留一個泊位碼頭，保證海岸線長度是70米。

4 ?結(jié)構(gòu)型式以及施工方法

4.1 結(jié)構(gòu)型式

在采用BIM技術(shù)對碼頭建造進(jìn)行模擬的過程當(dāng)中，首先要確定的就是所采用的建筑結(jié)構(gòu)。在港口工程過程當(dāng)中通常作采用的是高框架結(jié)構(gòu)。為了保證整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此有必要把多個排架設(shè)置在合理的地方。在選擇柱基的過程當(dāng)中要根據(jù)其所要承受的最大承載力進(jìn)行合理方式的建造選擇，并且要保證每一根排架都要有相應(yīng)數(shù)量的柱基對其進(jìn)行支撐。在保證質(zhì)量以及數(shù)量的基礎(chǔ)之上。還要保證各排架之間的距離要有相應(yīng)的要求，在柱基上進(jìn)行監(jiān)造過程當(dāng)中，要保證每一層都具有相應(yīng)的建設(shè)依靠，其中要求第一層應(yīng)當(dāng)為3.8米，第二層為11.8米，第三層為19.65米，第四層為21.00米。每一層之間的連接方式要根據(jù)科學(xué)的數(shù)字計算之后，選擇合理的連接方式保證總建造的柱基達(dá)到預(yù)期的設(shè)計要求。

4.2 嵌巖樁的施工方案設(shè)計

為了保證整個工程的施工質(zhì)量，地基做得好是一個重要影響部分。所以為了保證地基做的好，尤其要對嵌巖樁的施工部位進(jìn)行詳細(xì)的分析與鉆研。在港口工程施工過程當(dāng)中所采用的是318根直徑為1200mm的前沿朱。其中最主要的部分就是在保證嵌巖樁施工的過程當(dāng)中一定要保證在水位上漲之前完工。若是要保證整個工程的順利進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)把53個排架一次排開，在兩個排架之間配置相應(yīng)的設(shè)備對地基進(jìn)行打孔作業(yè)，提高嵌巖樁的建設(shè)效率。

4.3 地基處理技術(shù)

在碼頭與港口施工的過程當(dāng)中，首先要做好那就是對地基的處理。處理好地基是對整個工程質(zhì)量提供保證的關(guān)鍵一步。在碼頭與港口施工的過程當(dāng)中有的地基土壤松軟，縫隙比較大，透水性比較強(qiáng)。通過對這部分地基松軟的地方進(jìn)行墊壓或者是預(yù)壓都是比較合理的方法。墊壓通常采用了都是一些碎石，沙礁或者是煤渣作為墊層，它能夠提高地基的承載力，降低低級的沉降量。而預(yù)壓通常采用的是在需要建造的地基上，通過對土壤進(jìn)行壓縮，排除土壤中的縫隙里面的空氣與水分，增大土壤的密度，保證土壤的承載能力。

4.4 施工結(jié)構(gòu)組成

在港口碼頭施工的過程當(dāng)中，其主要有以下兩部分組成，第一部分是碼頭工程的主體結(jié)構(gòu)的施工部分，第二部分是碼頭建設(shè)的附屬設(shè)備施工部分。碼頭港口在建設(shè)與施工的過程當(dāng)中，上部及下部的結(jié)構(gòu)是其主體結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)及下部結(jié)構(gòu)由于各個部分的使用功能不同，所以在施工的過程中也會有差別性的表現(xiàn)。由于上部設(shè)備在進(jìn)行工作的過程當(dāng)中會受到更大的承載力以及其本身的大的重力，所以通常會針對上部結(jié)構(gòu)安裝相應(yīng)的附屬設(shè)備。上部結(jié)構(gòu)主要由高柱梁版，版式冒梁以及重力式碼頭胸墻等組成。下部結(jié)構(gòu)主要是用來遮擋水土的侵入，下部結(jié)構(gòu)在建設(shè)的過程當(dāng)中的主要作用是承載上部總體的重力以及傳遞其承載的大的承載力。所以下部結(jié)構(gòu)在施工的過程當(dāng)中要注意到整體地基的處理，保證為上部結(jié)構(gòu)提供一個穩(wěn)定的支撐。

4.5 預(yù)制塊體安裝技術(shù)

在港口碼頭建設(shè)的過程當(dāng)中，有的時候由于交通受到限制或者是現(xiàn)場環(huán)境的影響，需要采取措施對需要建設(shè)的部分進(jìn)行預(yù)制塊體的安裝，因此也就會涉及到預(yù)制塊體的安裝技術(shù)的控制。在進(jìn)行預(yù)制塊體安裝的過程當(dāng)中，主要包括以下幾個步驟：第一步就是對需要進(jìn)行預(yù)制塊體使用的部分進(jìn)行測量安裝。首先是根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)手段確定安裝基線，并且參照設(shè)計過程當(dāng)中的安裝位置與控制點(diǎn)進(jìn)行安裝。在進(jìn)行安裝的過程中，可采取使用一些比較先進(jìn)的設(shè)備比如說全站儀可以更加正確、高效的提高安裝效果。第二步就是安裝柵欄板，在柵欄板安裝的過程當(dāng)中需要借用一些大型的起吊設(shè)備，并且在安裝的過程當(dāng)中，可能需要潛水員配合起吊設(shè)備來共同完成作業(yè)。第三步就是安裝扭王字塊，在進(jìn)行扭王字塊安裝的過程當(dāng)中，要首先對扭王字塊的質(zhì)量進(jìn)行檢查，不合格的扭王字塊堅決不能使用到工程安裝過程當(dāng)中，不合格的有王字塊不僅為工程的質(zhì)量帶來重大的影響，而且還會在后期的使用過程當(dāng)中危機(jī)港口人員的生命財產(chǎn)安全。同時，在安裝之前要對地基表面進(jìn)行全面而詳細(xì)的檢查，并且保證地基表面沒有多余的雜物分布，只有做好了這些前提工作，才能進(jìn)行扭王字塊的安裝。第四步就是高柱梁板的安裝，在安裝的過程當(dāng)中要根據(jù)相應(yīng)的安裝順序及安裝規(guī)則有序的完成施工，保證安裝的質(zhì)量符合設(shè)計要求。

4.6 質(zhì)量控制技術(shù)

在港口碼頭施工的過程當(dāng)中最重要的一點(diǎn)就是要做好質(zhì)量控制工作。質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在以下幾個方面;第一點(diǎn)就是在港口碼頭施工的過程當(dāng)中設(shè)置好相應(yīng)的參考物，工程上主要以導(dǎo)標(biāo)和定位船作為主要參考。而導(dǎo)標(biāo)又可以分成基床中心型和頂面坡肩型兩種類型。在定位船設(shè)置的時候主要把其設(shè)置在拋石位置，以保證定位船的設(shè)定位置沒有回淤或者回淤量很少。一般工程認(rèn)為當(dāng)回淤量達(dá)到25cm的時候就要采取措施進(jìn)行清理。第二點(diǎn)就是拋石，在進(jìn)行真正拋石作業(yè)之前要進(jìn)行拋石試驗(yàn)。正規(guī)的拋石作業(yè)在拋石的過程當(dāng)中要選擇的石頭粗細(xì)搭配合理，底部可采用較為粗大的石頭作為主要材料，在離水面較近的位置采取較細(xì)的石頭作為主要材料。第三點(diǎn)就是夯實(shí)作業(yè)，在正規(guī)夯實(shí)作業(yè)之前也要采取相應(yīng)的試驗(yàn)措施。在正規(guī)夯實(shí)作業(yè)的時候，為了避免夯實(shí)作業(yè)的質(zhì)量出現(xiàn)問題，可以采取兩次或者是三次夯實(shí)作業(yè)。在夯實(shí)作業(yè)的過程當(dāng)中，要保證基床表面的平整度，避免出現(xiàn)局部凸起或者是漏夯的部位。在夯實(shí)工作完成以后采取措施對作業(yè)面進(jìn)行復(fù)查，復(fù)查主要的方式就是復(fù)夯，當(dāng)復(fù)夯的下降量超出5cm的時候就要使用水準(zhǔn)儀測量，如果使用水準(zhǔn)儀之后其沉降量不超過300mm則不需要補(bǔ)夯，若果超過300mm，這時就要補(bǔ)夯。第四點(diǎn)就是補(bǔ)夯，補(bǔ)夯的主要作用是為了滿足設(shè)計以及施工要求，保證作業(yè)面達(dá)到作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)施工提供基礎(chǔ)。

5 ?BIM 技術(shù)在港口碼頭施工中的應(yīng)用

5.1 編碼標(biāo)準(zhǔn)

在使用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬的過程當(dāng)中，若是想要保證BIM技術(shù)能夠得到有效的應(yīng)用。在進(jìn)行編碼的時候，應(yīng)當(dāng)保證整個工作的規(guī)范性以及完整性。除此之外，還要保證編碼之外的工作都是按照相應(yīng)的規(guī)范要求來完成的。各個建筑部分在進(jìn)行屬性賦值的過程當(dāng)中，要根據(jù)相應(yīng)建筑的材料特點(diǎn)進(jìn)行合理的賦值。構(gòu)建的信息要通過相應(yīng)的存儲器保存下來，以便于進(jìn)行相應(yīng)的合理的調(diào)整。其次，在編碼的過程當(dāng)中要采用專業(yè)的編碼軟件，在使用編碼軟件的過程當(dāng)中，要根據(jù)具體的，外部環(huán)境進(jìn)行合理的選擇。

5.2 劃分模型

采用BIM技術(shù)模型模擬之前要對整個模型進(jìn)行不同區(qū)塊兒的劃分。在對模型劃分完成的過程當(dāng)中，首要做的就是對各個部分進(jìn)行名稱的寫入。在名稱寫入的過程當(dāng)中，要根據(jù)項(xiàng)目名稱以及各個部位的材料屬性進(jìn)行定位，保證在名稱以及材料屬性寫入的過程當(dāng)中不會出現(xiàn)重復(fù)的現(xiàn)象。

5.3 BIM模型應(yīng)用效果

再利用BIM技術(shù)進(jìn)行模型效果建設(shè)的過程當(dāng)中需要使用專業(yè)的軟件把效果圖導(dǎo)入到模型當(dāng)中。根據(jù)最初的設(shè)計意圖對模型進(jìn)行修改，其主要的修改方向就是在搭建三維模型的過程當(dāng)中，三維效果圖能夠直觀的反映出建造模型過程當(dāng)中所存在的一些不合理或者不恰當(dāng)?shù)牡胤?，對不合理的部分進(jìn)行剔除與修正。此外，三維模型能夠清晰表達(dá)自己的建造意圖，并且在后期進(jìn)行建造的過程當(dāng)中可以根據(jù)三維模型對此，在建造的工程中進(jìn)行監(jiān)督對比的。

5.4 模型檢查

在完成BIM技術(shù)模型導(dǎo)入之后，可以通過相應(yīng)的模塊兒進(jìn)行整個模型的檢查。在檢查的過程當(dāng)中，可以通過漫游的方式更直接直觀的對整個模型的三維部分都進(jìn)行檢查。通過碰撞檢查的方式對整個模型中的關(guān)鍵的長寬高以及相應(yīng)的比例進(jìn)行檢查。同時還可以對整個建筑的協(xié)調(diào)性進(jìn)行檢查。在對模型進(jìn)行碰撞檢查過程中，設(shè)計人員可以通過各個部位的碰撞，然后發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，通過設(shè)置相應(yīng)的約束關(guān)系，對整個模型出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。

6 ?施工過程的技術(shù)難點(diǎn)與解決措施

6.1 基槽回淤與處理

在碼頭港口施工的過程當(dāng)中基槽回淤是最為常見的問題。因此，為了避免出現(xiàn)基槽回淤，在施工的過程當(dāng)中有必要采取措施派出專業(yè)人員負(fù)責(zé)基槽的挖掘。在選擇挖掘船只的過程中，要根據(jù)施工現(xiàn)場的具體環(huán)境以及所探測的海底巖石結(jié)構(gòu)選擇合適的挖掘船只。除此之外，在施工以及監(jiān)理的過程中要認(rèn)真履行合同中的要求完成自己的工作，在最大程度上避免基槽回淤。

6.2 結(jié)構(gòu)滑移和沉降處理措施

在港口碼頭建設(shè)的過程當(dāng)中，由于建設(shè)面積相比于一般的工程比較大，所以就會使得各個構(gòu)建的結(jié)構(gòu)較大，所以，一旦在填筑的時候由于施工的錯誤性或者是其他原因，很有可能導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滑移或者是大幅度的沉降。造成這種問題的原因之一可能是夯實(shí)作業(yè)引起的，所以在前期要做好夯實(shí)工作。另外一種原因可能是回填作業(yè)的問題，為了妥善的避免和解決這種問題，在實(shí)際施工的工程中要在施工部位覆蓋材料。

6.3 漏沙處理措施

傳統(tǒng)的施工技術(shù)雖然比較成熟，但是繁瑣又耗時并且工程造價又是極其昂貴的，所以不適應(yīng)現(xiàn)階段社會發(fā)展的需要。由于當(dāng)前建筑所采用的大多是鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu)，工程量是非常巨大的，也就難以避免在混凝土當(dāng)中出現(xiàn)間隙，從而產(chǎn)生漏沙的問題，故在港口碼頭建設(shè)的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)以土工織物作為施工材料，采取最好的措施表面出現(xiàn)漏沙缺陷。

7 ?結(jié)論

隨著我國國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的港口建造日趨火熱，隨著新技術(shù)的產(chǎn)生BIM技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前港口建造過程當(dāng)中所采用的一種主流技術(shù)。BIM技術(shù)既能幫助整個建造流程展現(xiàn)出可視化，而且還可以對一些不合理的設(shè)計部分進(jìn)行提出修改。在碼頭與港口見長的過程當(dāng)中，首先采用BIM技術(shù)對整個工程進(jìn)行模擬，能夠保證在建造過程當(dāng)中，整個建造工程流程能夠根據(jù)相應(yīng)的建造順序有力的推進(jìn)。保證整個工程的順利進(jìn)行。

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