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BIM技術(shù)在深基坑施工中的應(yīng)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)：6103

由于深基坑工程特有的施工復(fù)雜性、高風(fēng)險性等特點，當(dāng)工程建設(shè)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(dǎo)施工造成很大障礙。這個時候BIM就呈現(xiàn)了它的優(yōu)勢。

當(dāng)前階段，設(shè)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(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)險性等特點，當(dāng)工程建設(shè)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(dǎo)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(shù)在深基坑施工過程中的應(yīng)用。
　　1)復(fù)雜施工節(jié)點的表現(xiàn)

　　深基坑施工本身具有復(fù)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(dǎo)致施工過程中出現(xiàn)了很多技術(shù)難題。對于復(fù)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(guān)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(dǎo)施工帶來了很多問題，然而BIM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(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(zhǔn)確表現(xiàn)深基坑工程復(fù)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(fù)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(fù)雜程度隨之加劇，這對現(xiàn)場施工管理來說是個嚴(yán)峻的考驗?，F(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(fù)雜邏輯關(guān)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(zhǔn)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(yīng)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(zhǔn)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(zhǔn)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(shè)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(shè)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(shù)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(yīng)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(biāo)。

　　在進行施工模擬時，還有一個方面的應(yīng)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(shù)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(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(biāo)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(yīng)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(shù)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(guān)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(guān)系，基于BIM軟件平臺，對物料的供應(yīng)、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(yù)制構(gòu)件的實時定位、準(zhǔn)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(yán)格把控施工產(chǎn)品質(zhì)量。