周世炳

(浙江省地礦建設(shè)有限公司,浙江 杭州 310052)

1 概 述

我國(guó)的建設(shè)工程行業(yè)從2003年開(kāi)始引進(jìn)BIM技術(shù),近幾年來(lái)在國(guó)內(nèi)得到大力推廣,BIM技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展非常迅速。2016年住建部發(fā)布了《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》的通知,強(qiáng)調(diào)在“十三五”時(shí)期使建筑業(yè)信息化得到全面發(fā)展,提升BIM等信息技術(shù)的應(yīng)用水平[1]。

2 工程項(xiàng)目簡(jiǎn)介及重難點(diǎn)

2.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

杭州至富陽(yáng)城際鐵路工程土建施工SGHF-8標(biāo)段項(xiàng)目位于杭州市富陽(yáng)市G320國(guó)道,本項(xiàng)目包括：科受風(fēng)井、科創(chuàng)園站—科受風(fēng)井盾構(gòu)區(qū)間及杭富線附屬配套工程。其中：

科受風(fēng)井位于G320國(guó)道,沿G320國(guó)道東西向布置?？剖茱L(fēng)井有效站臺(tái)中心里程為右DK11+433.169,起點(diǎn)里程為DK11+312.844,終點(diǎn)里程為DK11+508.844,總長(zhǎng)為196 m,科受風(fēng)井設(shè)2組風(fēng)亭,4個(gè)出入口。科受風(fēng)井為地下兩層雙柱三跨箱型框架結(jié)構(gòu)。風(fēng)井圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用Φ1 000 mm@750的鉆孔咬合樁,采用明挖順筑法施工。

五號(hào)隧道起終點(diǎn)里程K11+220～K13+605,總長(zhǎng)度2 385 m,其中隧道暗埋段K11+520～K13+385,長(zhǎng)度1 865 m。本隧道K12+245.375～K13+605段位于土建施工SGHF-8標(biāo)段中。區(qū)間采用明挖順筑法施工,圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用Φ1 000@750及Φ800@600咬合樁,兼作止水帷幕,標(biāo)準(zhǔn)段一序樁與二序樁交錯(cuò)布置,相互咬合,咬合厚度250 mm/200 mm,樁中心間距750 mm/600 mm,最大深度24 m,最小深度為9 m。

2.2 項(xiàng)目重難點(diǎn)

線性工程設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況復(fù)雜；各專業(yè)工作環(huán)境密集；設(shè)備運(yùn)輸通道狹窄；項(xiàng)目部距離現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)整體情況不太好把控,難以保證及時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的實(shí)時(shí)更新；施工過(guò)程中,操作與記錄均以傳統(tǒng)的基礎(chǔ)方式進(jìn)行,施工精度、數(shù)據(jù)精度難免存在一定缺欠,粗放式管理難以改變各方面對(duì)施工的影響,導(dǎo)致工期難以控制。為確保項(xiàng)目施工進(jìn)度及施工質(zhì)量,本項(xiàng)目引進(jìn)了BIM技術(shù)應(yīng)用。

3 BIM技術(shù)實(shí)施

3.1 項(xiàng)目模型

3.1.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型

本項(xiàng)目隧道及車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)由葷樁和素樁咬合而成,因此在建模前先創(chuàng)建葷樁和素樁的族文件,葷樁和素樁定義不同的顏色作為區(qū)分。在REVIT建模軟件中新建項(xiàng)目文件,根據(jù)項(xiàng)目信息創(chuàng)建標(biāo)高軸網(wǎng),導(dǎo)入葷素樁族文件以及CAD底圖,建立模型見(jiàn)圖1。BIM技術(shù)創(chuàng)建出來(lái)的工程參數(shù)化模型,充分實(shí)現(xiàn)了工程施工的可視化,能直接反映項(xiàng)目中各個(gè)構(gòu)件的尺寸、位置、材質(zhì)等信息,包含了工程的所有參數(shù)[2]。

圖1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型

3.1.2 三維地質(zhì)模型

傳統(tǒng)的勘察報(bào)告采用大量繁瑣的柱狀圖、剖面圖、鉆孔平面圖來(lái)表現(xiàn)地質(zhì)地層構(gòu)造,工作量大且易出現(xiàn)偏差。我們通過(guò)BIM技術(shù)建立了三維地質(zhì)模型(圖2),模擬土層與巖層的分布,同時(shí)根據(jù)已有設(shè)計(jì)圖紙建立了樁基礎(chǔ)模型。多專業(yè)進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)了基于BIM的三維地質(zhì)模型的樁長(zhǎng)校核應(yīng)用。

圖2 三維地質(zhì)模型

3.1.3 場(chǎng)布模型

在本項(xiàng)目中,場(chǎng)地面積雖大,但能夠用來(lái)施工作業(yè)的面積卻很少,使用了BIM技術(shù)模擬現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境,根據(jù)不同工況對(duì)總平面布置實(shí)時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,合理安排施工機(jī)械,在節(jié)約資源的同時(shí)保證了現(xiàn)場(chǎng)施工有序進(jìn)行。場(chǎng)布模型見(jiàn)圖3。

圖3 場(chǎng)布模型

3.2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

傳統(tǒng)樁基施工通常由于工期緊,施工面多,多采用粗放型管理方式,樁基施工質(zhì)量較難保證。采用BIM技術(shù)對(duì)樁基施工的各道工序進(jìn)行精細(xì)化管理,詳細(xì)記錄施工數(shù)據(jù),嚴(yán)格把控樁基質(zhì)量。

3.2.1 樁基跟蹤

本工程采用廣聯(lián)達(dá)BIM5D軟件對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行管理。在樁基的施工過(guò)程中,把樁基工程的質(zhì)量管理分解成一個(gè)個(gè)管控點(diǎn)的控制,而管控點(diǎn)的施工從小處入手,精細(xì)化管理每道工序,從而提高樁基整體施工質(zhì)量。

首先確認(rèn)樁基施工各個(gè)工序的質(zhì)量控制要點(diǎn),在BIM5D軟件中根據(jù)這些要點(diǎn)編寫樁基跟蹤管控點(diǎn)，見(jiàn)圖4。

圖4 樁基施工管控點(diǎn)

設(shè)置好管控點(diǎn)后在軟件客戶端為每根樁關(guān)聯(lián)樁基跟蹤任務(wù),并將任務(wù)分配給施工員。現(xiàn)場(chǎng)施工員在樁基施工過(guò)程中同步記錄每道工序每個(gè)管控點(diǎn)的詳細(xì)數(shù)據(jù),并拍照上傳，見(jiàn)圖5、圖6。

圖5 手機(jī)端樁列表 圖6 管控點(diǎn)數(shù)據(jù)記錄界面

每根樁的數(shù)據(jù)及時(shí)儲(chǔ)存在云端,上傳的施工數(shù)據(jù)可以在手機(jī)端或者網(wǎng)頁(yè)端實(shí)時(shí)查看,便于項(xiàng)目部管理。如果出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,云端數(shù)據(jù)直接定位到數(shù)據(jù)記錄人員,便于及時(shí)反饋,確保樁基施工質(zhì)量。

3.2.2 施工進(jìn)度控制

項(xiàng)目管理人員在實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃的過(guò)程中,運(yùn)用動(dòng)態(tài)控制原理,不斷進(jìn)行檢查,將實(shí)際情況與進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行對(duì)比,找出計(jì)劃發(fā)生偏差的原因,實(shí)時(shí)調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃[3]。將編制好的project進(jìn)度文件導(dǎo)入BIM管理軟件,進(jìn)度計(jì)劃與BIM模型進(jìn)行鏈接,生成帶有進(jìn)度計(jì)劃的4D建筑信息模型。施工過(guò)程中將實(shí)際進(jìn)度信息導(dǎo)入4D建筑模型,用不同的顏色區(qū)分按時(shí)完成的樁、提前完成的樁、滯后完成的樁,以直觀顯示工程的進(jìn)展情況。項(xiàng)目部管理人員根據(jù)模型顯示的進(jìn)度情況分析產(chǎn)生原因,調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃,對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。同時(shí)通過(guò)軟件的施工模擬功能生成虛擬施工動(dòng)畫,發(fā)現(xiàn)編制的進(jìn)度計(jì)劃存在的問(wèn)題,如工作任務(wù)的時(shí)間先后錯(cuò)誤等,從而提高了進(jìn)度計(jì)劃優(yōu)化的效率。

4 經(jīng)濟(jì)效益

項(xiàng)目施工過(guò)程中用BIM技術(shù)進(jìn)行樁長(zhǎng)校核,可以精準(zhǔn)確定樁長(zhǎng),從而減少鋼筋、水泥等材料的浪費(fèi),節(jié)省施工成本。BIM5D軟件可以記錄并存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)所有的施工數(shù)據(jù),每個(gè)數(shù)據(jù)都可以溯源追蹤。項(xiàng)目管理人員因此可以對(duì)施工過(guò)程的每一個(gè)步驟進(jìn)行精細(xì)化管理,從而提高了工程施工質(zhì)量；保證了樁基施工一次成型,減少了返工造成的經(jīng)濟(jì)損失。

5 結(jié) 語(yǔ)

BIM技術(shù)在本項(xiàng)目樁基階段的三維地質(zhì)模型建立校核樁長(zhǎng)、施工場(chǎng)地布置、樁基跟蹤的質(zhì)量精細(xì)化管理,以及在工程進(jìn)度動(dòng)態(tài)化調(diào)整等方面的應(yīng)用,已初步體現(xiàn)出BIM技術(shù)相比傳統(tǒng)施工管理的優(yōu)勢(shì),進(jìn)而縮短了工期,提高了工作效率,保證了工程質(zhì)量,降低了施工成本。