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BIM技術在深基坑施工中的應用

來源：土木工程網(wǎng)　發(fā)布日期：2022年3月21日　訪問次數(shù)：5962

由于深基坑工程特有的施工復雜性、高風險性等特點，當工程建設項目實施流程的組織及項目管理都基于二維圖紙來進行時，給施工管理人員現(xiàn)場指導施工造成很大障礙。這個時候BIM就呈現(xiàn)了它的優(yōu)勢。

當前階段，設計方給業(yè)主方的最終成果是以二維圖紙形式來展現(xiàn)，也是現(xiàn)在國內(nèi)比較認可的成果提交模式。由于深基坑工程特有的施工復雜性、高風險性等特點，當工程建設項目實施流程的組織及項目管理都基于二維圖紙來進行時，給施工管理人員現(xiàn)場指導施工造成很大障礙。本文主要從以下幾個方面來闡述BIM技術在深基坑施工過程中的應用。
　　1)復雜施工節(jié)點的表現(xiàn)

　　深基坑施工本身具有復雜程度高、危險性大等主體結(jié)構(gòu)施工所不具有的特點。深基坑工程中，豎向構(gòu)件與水平構(gòu)件交叉分層布置導致施工過程中出現(xiàn)了很多技術難題。對于復雜節(jié)點，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、投影等關系來對深基坑的外形及結(jié)構(gòu)進行描述，根本無法得到三維軸測視圖，也不能得到深基坑土方開挖圖，這給施工現(xiàn)場管理人員指導施工帶來了很多問題，然而BIM的出現(xiàn)卻為改變當前現(xiàn)狀提供了解決方案。BIM技術最突出的特點就是三維可視化，具有立體性、直接性。主要借助于三維實體造型對深基坑的外形及結(jié)構(gòu)進行表現(xiàn)(所見即所得)。三維可視化技術能夠完全表達復雜幾何形體的立體效果，必將為深基坑工程施工帶來革命性的變化。

　　基于深基坑支護結(jié)構(gòu)施工BIM模型可以準確表現(xiàn)深基坑工程復雜節(jié)點的幾何特征，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，能夠適用于任何復雜結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)。

　　2)施工動態(tài)模擬

　　深基坑施工本質(zhì)上來說是一個動態(tài)的過程，隨著現(xiàn)場施工進度不斷向前推進，整個項目的總體規(guī)模逐步增大，復雜程度隨之加劇，這對現(xiàn)場施工管理來說是個嚴峻的考驗。現(xiàn)階段主要采用甘特圖進行施工進度計劃表示，但是這種表示方式專業(yè)性太強、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)工程施工進度與現(xiàn)場各道工序之間的復雜邏輯關系，更不能體現(xiàn)整個施工階段的動態(tài)進程。施工單位在進行施工進度計劃安排是在項目剛開始前根據(jù)經(jīng)驗和施工的必要工作時間來進行擬定，而施工現(xiàn)場某些工作的確切工程量和工作量不能準確把握，就容易在實際現(xiàn)場施工出現(xiàn)混亂。深基坑BIM模型的應用能夠為此提供解決途徑，通過BIM軟件平臺能夠?qū)⒉牧闲畔⑦M行智能化歸類匯總，從而準確計算出施工各個環(huán)節(jié)需要的材料用量，再結(jié)合國家頒布的定額規(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、機用量，在與項目各參與方進行溝通交流之后，就可以建立一個基于空間信息和時間信息的4D模型，該模型能夠清晰直觀、準確呈現(xiàn)整個深基坑的施工過程。

　　在深基坑施工過程中，由于項目建設方的原因?qū)е伦兏l(fā)生時有發(fā)生，進而使得項目投資增加、工程進度的延誤，對工程進度進行調(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計方案變更造成的工程量增加及對工程進度的影響程度，項目管理人員能夠及時據(jù)此作出物資調(diào)配方案，從而將對工程進度造成的影響降到可控范圍，保證施工的順利進行。

　　采用4D施工動態(tài)模擬技術有助于現(xiàn)場管理人員進行施工進度計劃制定、及時掌握施工進展，能夠?qū)崿F(xiàn)施工資源的優(yōu)化調(diào)配以及施工現(xiàn)場的場地合理布置，方便施工方對物料供應進行統(tǒng)一管理，對施工質(zhì)量進行實時控制，從而實現(xiàn)節(jié)約施工成本、提高施工質(zhì)量、縮短項目工期的目標。

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

　　3)信息化管理

　　由于深基坑施工BIM技術應用是基于所創(chuàng)建的深基坑BIM模型，因此可以實現(xiàn)全生命周期的信息化管理，從而為整個項目實現(xiàn)成本、進度、質(zhì)量控制等目標提供依據(jù)。依據(jù)建筑信息模型，能夠?qū)崿F(xiàn)項目的資源共享，使得項目參與方能夠及時了解項目進展，針對施工過程中出現(xiàn)的突發(fā)事件能夠及時應對。由于深基坑工程中很多節(jié)點部位都屬于隱蔽工程，如果沒有深基坑工程的信息模型，一旦工程竣工，就很難對其內(nèi)部變化情況進一步了解，但是如果采用BIM技術創(chuàng)建深基坑工程的信息模型，就可以基于此存儲深基坑工程相關信息，進而能夠模擬其內(nèi)部的真實信息，還能夠為整個工程竣工之后的驗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)場的真實情況，可以根據(jù)工程施工進度計劃及各專業(yè)施工作業(yè)之間的交錯關系，基于BIM軟件平臺，對物料的供應、堆放位置進行合理規(guī)劃，并能夠選出最優(yōu)取料路徑，合理布置臨時用電、用水位置，為項目的順利實施提供保障。即使出現(xiàn)變更仍可以根據(jù)深基坑BIM模型進行實時調(diào)整。通過BIM軟件平臺，使得施工現(xiàn)場人員、物料采購部門、管理層人員可以隨時查找所需的構(gòu)配件信息，還可以根據(jù)深基坑BIM模型，對現(xiàn)場使用產(chǎn)品是否符合要求進行追蹤，采用高科技測量工具能夠?qū)崿F(xiàn)對施工所用預制構(gòu)件的實時定位、準確記錄，便于管理人員掌握現(xiàn)場施工的不確定性因素，以防不利情況的發(fā)生，嚴格把控施工產(chǎn)品質(zhì)量。

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