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BIM技術(shù)在深基坑施工中的應(yīng)用

來(lái)源：土木工程網(wǎng)　發(fā)布日期：2022年3月21日　訪問(wèn)次數(shù)：5800

由于深基坑工程特有的施工復(fù)雜性、高風(fēng)險(xiǎn)性等特點(diǎn)，當(dāng)工程建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施流程的組織及項(xiàng)目管理都基于二維圖紙來(lái)進(jìn)行時(shí)，給施工管理人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工造成很大障礙。這個(gè)時(shí)候BIM就呈現(xiàn)了它的優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)前階段，設(shè)計(jì)方給業(yè)主方的最終成果是以二維圖紙形式來(lái)展現(xiàn)，也是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)比較認(rèn)可的成果提交模式。由于深基坑工程特有的施工復(fù)雜性、高風(fēng)險(xiǎn)性等特點(diǎn)，當(dāng)工程建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施流程的組織及項(xiàng)目管理都基于二維圖紙來(lái)進(jìn)行時(shí)，給施工管理人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)施工造成很大障礙。本文主要從以下幾個(gè)方面來(lái)闡述BIM技術(shù)在深基坑施工過(guò)程中的應(yīng)用。
　　1)復(fù)雜施工節(jié)點(diǎn)的表現(xiàn)

　　深基坑施工本身具有復(fù)雜程度高、危險(xiǎn)性大等主體結(jié)構(gòu)施工所不具有的特點(diǎn)。深基坑工程中，豎向構(gòu)件與水平構(gòu)件交叉分層布置導(dǎo)致施工過(guò)程中出現(xiàn)了很多技術(shù)難題。對(duì)于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，二維CAD圖紙雖然可以表現(xiàn)，但是二維圖紙是借助平面視圖、投影等關(guān)系來(lái)對(duì)深基坑的外形及結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，根本無(wú)法得到三維軸測(cè)視圖，也不能得到深基坑土方開(kāi)挖圖，這給施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員指導(dǎo)施工帶來(lái)了很多問(wèn)題，然而B(niǎo)IM的出現(xiàn)卻為改變當(dāng)前現(xiàn)狀提供了解決方案。BIM技術(shù)最突出的特點(diǎn)就是三維可視化，具有立體性、直接性。主要借助于三維實(shí)體造型對(duì)深基坑的外形及結(jié)構(gòu)進(jìn)行表現(xiàn)(所見(jiàn)即所得)。三維可視化技術(shù)能夠完全表達(dá)復(fù)雜幾何形體的立體效果，必將為深基坑工程施工帶來(lái)革命性的變化。

　　基于深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工BIM模型可以準(zhǔn)確表現(xiàn)深基坑工程復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的幾何特征，與傳統(tǒng)的二維平面繪制深基坑施工圖相比，幾乎不存在表現(xiàn)上的難點(diǎn)，能夠適用于任何復(fù)雜結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)。

　　2)施工動(dòng)態(tài)模擬

　　深基坑施工本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，隨著現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度不斷向前推進(jìn)，整個(gè)項(xiàng)目的總體規(guī)模逐步增大，復(fù)雜程度隨之加劇，這對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工管理來(lái)說(shuō)是個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。現(xiàn)階段主要采用甘特圖進(jìn)行施工進(jìn)度計(jì)劃表示，但是這種表示方式專業(yè)性太強(qiáng)、不具有三維立體表現(xiàn)能力，致使其不能夠清楚直觀的表現(xiàn)工程施工進(jìn)度與現(xiàn)場(chǎng)各道工序之間的復(fù)雜邏輯關(guān)系，更不能體現(xiàn)整個(gè)施工階段的動(dòng)態(tài)進(jìn)程。施工單位在進(jìn)行施工進(jìn)度計(jì)劃安排是在項(xiàng)目剛開(kāi)始前根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和施工的必要工作時(shí)間來(lái)進(jìn)行擬定，而施工現(xiàn)場(chǎng)某些工作的確切工程量和工作量不能準(zhǔn)確把握，就容易在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工出現(xiàn)混亂。深基坑BIM模型的應(yīng)用能夠?yàn)榇颂峁┙鉀Q途徑，通過(guò)BIM軟件平臺(tái)能夠?qū)⒉牧闲畔⑦M(jìn)行智能化歸類匯總，從而準(zhǔn)確計(jì)算出施工各個(gè)環(huán)節(jié)需要的材料用量，再結(jié)合國(guó)家頒布的定額規(guī)范及企業(yè)定額就可以估算出深基坑工程施工各階段的人、材、機(jī)用量，在與項(xiàng)目各參與方進(jìn)行溝通交流之后，就可以建立一個(gè)基于空間信息和時(shí)間信息的4D模型，該模型能夠清晰直觀、準(zhǔn)確呈現(xiàn)整個(gè)深基坑的施工過(guò)程。

　　在深基坑施工過(guò)程中，由于項(xiàng)目建設(shè)方的原因?qū)е伦兏l(fā)生時(shí)有發(fā)生，進(jìn)而使得項(xiàng)目投資增加、工程進(jìn)度的延誤，對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整顯得尤為必要，采用4D可視化模型可以清晰直觀的掌握設(shè)計(jì)方案變更造成的工程量增加及對(duì)工程進(jìn)度的影響程度，項(xiàng)目管理人員能夠及時(shí)據(jù)此作出物資調(diào)配方案，從而將對(duì)工程進(jìn)度造成的影響降到可控范圍，保證施工的順利進(jìn)行。

　　采用4D施工動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)有助于現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行施工進(jìn)度計(jì)劃制定、及時(shí)掌握施工進(jìn)展，能夠?qū)崿F(xiàn)施工資源的優(yōu)化調(diào)配以及施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地合理布置，方便施工方對(duì)物料供應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約施工成本、提高施工質(zhì)量、縮短項(xiàng)目工期的目標(biāo)。

　　在進(jìn)行施工模擬時(shí)，還有一個(gè)方面的應(yīng)用就是進(jìn)行碰撞模擬，在深基坑工程項(xiàng)目出施工圖階段，如果各專業(yè)沒(méi)有做好充分的協(xié)調(diào)工作，就有可能致使出圖進(jìn)度延后，從而影響了整個(gè)工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度，基于BIM技術(shù)的深基坑模型能夠進(jìn)行碰撞模擬，直觀反映碰撞位置，并能夠進(jìn)行對(duì)發(fā)生碰撞位置進(jìn)行全方位觀測(cè)，方便進(jìn)行方案的調(diào)整，從而有效減少了深基坑施工階段可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，降低了由于考慮不周全導(dǎo)致的損失，極大提升了工作效率。

　　3)信息化管理

　　由于深基坑施工BIM技術(shù)應(yīng)用是基于所創(chuàng)建的深基坑BIM模型，因此可以實(shí)現(xiàn)全生命周期的信息化管理，從而為整個(gè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)成本、進(jìn)度、質(zhì)量控制等目標(biāo)提供依據(jù)。依據(jù)建筑信息模型，能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目的資源共享，使得項(xiàng)目參與方能夠及時(shí)了解項(xiàng)目進(jìn)展，針對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的突發(fā)事件能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)。由于深基坑工程中很多節(jié)點(diǎn)部位都屬于隱蔽工程，如果沒(méi)有深基坑工程的信息模型，一旦工程竣工，就很難對(duì)其內(nèi)部變化情況進(jìn)一步了解，但是如果采用BIM技術(shù)創(chuàng)建深基坑工程的信息模型，就可以基于此存儲(chǔ)深基坑工程相關(guān)信息，進(jìn)而能夠模擬其內(nèi)部的真實(shí)信息，還能夠?yàn)檎麄€(gè)工程竣工之后的驗(yàn)收及后期維修提供很大幫助。

　　由于BIM模型能夠描述深基坑施工現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況，可以根據(jù)工程施工進(jìn)度計(jì)劃及各專業(yè)施工作業(yè)之間的交錯(cuò)關(guān)系，基于BIM軟件平臺(tái)，對(duì)物料的供應(yīng)、堆放位置進(jìn)行合理規(guī)劃，并能夠選出最優(yōu)取料路徑，合理布置臨時(shí)用電、用水位置，為項(xiàng)目的順利實(shí)施提供保障。即使出現(xiàn)變更仍可以根據(jù)深基坑BIM模型進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。通過(guò)BIM軟件平臺(tái)，使得施工現(xiàn)場(chǎng)人員、物料采購(gòu)部門、管理層人員可以隨時(shí)查找所需的構(gòu)配件信息，還可以根據(jù)深基坑BIM模型，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用產(chǎn)品是否符合要求進(jìn)行追蹤，采用高科技測(cè)量工具能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工所用預(yù)制構(gòu)件的實(shí)時(shí)定位、準(zhǔn)確記錄，便于管理人員掌握現(xiàn)場(chǎng)施工的不確定性因素，以防不利情況的發(fā)生，嚴(yán)格把控施工產(chǎn)品質(zhì)量。

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