耿振

山東華濱建工有限公司 山東東營(yíng) 257100

1 基于BIM 技術(shù)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)運(yùn)用

1.1 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)間存在的碰撞問題

深基坑的設(shè)計(jì)、施工過程中支撐體系較為復(fù)雜，盡管設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了支撐體系與結(jié)構(gòu)主體間的空間位置關(guān)系，一些部位仍然會(huì)和結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞，特別是在多道內(nèi)支撐體系中，問題尤為突出。部分工程中棧橋的運(yùn)用同樣存在相似問題。施工技術(shù)方案的編制和成本控制存在一定的不可預(yù)見性。

1.2 BIM 技術(shù)對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)間的碰撞模擬

BIM在深基坑中的運(yùn)用可以做到事前可控，降低風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目采用AutodeskRevit軟件對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞檢查模擬，在施工前與設(shè)計(jì)單位溝通協(xié)調(diào)，進(jìn)行合理優(yōu)化，并結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，編制最優(yōu)施工技術(shù)方案，對(duì)施工費(fèi)用作出準(zhǔn)確的計(jì)算，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)施工過程的精細(xì)化管理[1]。

AutodeskRevit軟件的碰撞檢查在安裝工程中的運(yùn)用較為成熟，系統(tǒng)能夠快速查找并顯示管線碰撞的位置、碰撞主體間的相對(duì)關(guān)系，然而管線碰撞檢查的方法在密實(shí)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)實(shí)體中很難實(shí)現(xiàn)。在這里需要分別對(duì)水平和豎向支撐體系進(jìn)行碰撞檢查，結(jié)合每個(gè)碰撞構(gòu)件獨(dú)一無二的ID號(hào)，對(duì)碰撞構(gòu)件進(jìn)行篩選，最后做出判斷，并對(duì)碰撞情況進(jìn)行歸類標(biāo)記。

2 基于BIM 技術(shù)的深基坑基礎(chǔ)造型模擬

基礎(chǔ)施工階段（±0.000以下）的施工流向及施工順序?yàn)椋嚎垢″^桿施工及檢測(cè)→驗(yàn)槽→基礎(chǔ)墊層施工→測(cè)量放線→底板地下防水及保護(hù)層施工→基礎(chǔ)底板鋼筋安裝（預(yù)埋墻柱插筋）→地下室外墻磚胎模、導(dǎo)墻模板安裝→基礎(chǔ)底板混凝土澆筑→標(biāo)高復(fù)核、放線（人防層）→墻、柱鋼筋安裝，梁、板模板及支架搭設(shè)（各專業(yè)預(yù)留預(yù)埋）→墻、柱模板安裝，梁、板鋼筋安裝→混凝土澆筑→拆模養(yǎng)護(hù)、清理→地下室外墻外防水、保溫層、保護(hù)墻砌筑→重復(fù)上述工藝直至地下室頂板→后澆帶臨時(shí)封堵并施工防水及保護(hù)層→基坑回填[2]。清晰順序，就是為了從工程實(shí)際出發(fā)，以提高經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，在施工順序和施工工藝中尋找BIM技術(shù)的切入點(diǎn)。

由于該工程處于城市中心地段，施工區(qū)域嚴(yán)重受限。其基坑最深深度達(dá)到26.036m，基坑面積較小，場(chǎng)內(nèi)難尋有效施工用地?；又ёo(hù)、土石方開挖以及現(xiàn)場(chǎng)加工區(qū)設(shè)置均存在極大難度。因此，現(xiàn)場(chǎng)精細(xì)化施工管理和信息溝通協(xié)調(diào)，特別是各工序間的銜接，各工種與機(jī)械的進(jìn)出場(chǎng)安排，材料計(jì)劃的合理制定等就顯得尤為重要。這使得工程對(duì)基礎(chǔ)造型開挖的精確性提出了更高的要求，可有效協(xié)調(diào)安排各工種的交叉流水作業(yè)，同時(shí)確保工作面的合理交接，以提高工程施工質(zhì)量，保證施工安全，確保按期完工。

項(xiàng)目運(yùn)用AutodeskRevit軟件進(jìn)行墊層模型創(chuàng)建，使之完全滿足筏板、抗水板、獨(dú)立基礎(chǔ)、人防墻下條基和集水坑的規(guī)范造型要求。需充分考慮施工放坡，在Autodesk Revit軟件中預(yù)設(shè)測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)模型各處高程、點(diǎn)位坐標(biāo)的全要素模擬，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)1:1真實(shí)還原，真實(shí)反映施工點(diǎn)位數(shù)據(jù)。同時(shí)進(jìn)行重點(diǎn)部位三維出圖，并結(jié)合Autodesk Revit軟件的坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸出與全站儀的配合使用，為基礎(chǔ)造型精確開挖提供技術(shù)支撐（圖1、圖2）。

圖1 基礎(chǔ)造型BIM 深化模型

圖2 基礎(chǔ)造型BIM 深化模型與施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比

基于前期精細(xì)化的基礎(chǔ)BIM模型，則可對(duì)筏板基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行深化。首先，根據(jù)精細(xì)化的基礎(chǔ)BIM模型模擬布置筏板鋼筋支撐，用于三維技術(shù)交底。其次，可以精確提取支撐體系中工字鋼、角鋼的工程量，為材料計(jì)劃提供依據(jù)。最后，對(duì)于大體積混凝土冷卻水管進(jìn)行BIM管線排布優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)布置回路的合理性、經(jīng)濟(jì)性。

3 無人機(jī)技術(shù)輔助深基坑土方開挖

運(yùn)用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，能夠獲得地理實(shí)體的紋理細(xì)節(jié)，豐富其影像數(shù)據(jù)源信息。冗余度較高的航拍影像信息重疊，不僅可實(shí)現(xiàn)高精度的影像匹配，也能從一定程度輔助實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體測(cè)量及3D數(shù)據(jù)模型重建。分層顯示技術(shù)、紋理映射技術(shù)成為傾斜攝影測(cè)量和建模的關(guān)鍵支撐點(diǎn)，極大地提升了三維建模的效率，同時(shí)也降低了建模的生產(chǎn)成本[3]。

4 結(jié)語

超高層建筑、深基坑開挖、施工場(chǎng)地狹小和施工工期短等是城市建設(shè)和改造過程中普遍存在的問題，也是基礎(chǔ)工程施工階段的重難點(diǎn)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的精細(xì)化管理提出了挑戰(zhàn)。該項(xiàng)目充分利用BIM的預(yù)判性和可視化等特點(diǎn)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)工程階段進(jìn)行精細(xì)化施工管理運(yùn)用，對(duì)超高層基礎(chǔ)工程中的施工重難點(diǎn)進(jìn)行模擬分析，實(shí)現(xiàn)了BIM基礎(chǔ)造型深化、基坑精確開挖模擬、筏板大體積混凝土鋼筋支撐排布、大體積混凝土冷卻水管優(yōu)化布置和混凝土澆筑路線模擬等多方面的應(yīng)用，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。