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BIM技術在深基坑施工中的應用

來源：土木工程網　發布日期：2022年3月21日　訪問次數：6611

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，給施工管理人員現場指導施工造成很大障礙。這個時候BIM就呈現了它的優勢。

當前階段，設計方給業主方的最終成果是以二維圖紙形式來展現，也是現在國內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)復雜施工節點的表現

　　深基坑施工本身具有復雜程度高、危險性大等主體結構施工所不具有的特點。深基坑工程中，豎向構件與水平構件交叉分層布置導致施工過程中出現了很多技術難題。對于復雜節點，二維CAD圖紙雖然可以表現，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構進行描述，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，這給施工現場管理人員指導施工帶來了很多問題，然而BIM的出現卻為改變當前現狀提供了解決方案。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構進行表現(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。

　　基于深基坑支護結構施工BIM模型可以準確表現深基坑工程復雜節點的幾何特征，與傳統的二維平面繪制深基坑施工圖相比，幾乎不存在表現上的難點，能夠適用于任何復雜結構的表現。

　　2)施工動態模擬

　　深基坑施工本質上來說是一個動態的過程，隨著現場施工進度不斷向前推進，整個項目的總體規模逐步增大，復雜程度隨之加劇，這對現場施工管理來說是個嚴峻的考驗。現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性太強、不具有三維立體表現能力，致使其不能夠清楚直觀的表現工程施工進度與現場各道工序之間的復雜邏輯關系，更不能體現整個施工階段的動態進程。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經驗和施工的必要工作時間來進行擬定，而施工現場某些工作的確切工程量和工作量不能準確把握，就容易在實際現場施工出現混亂。深基坑BIM模型的應用能夠為此提供解決途徑，通過BIM軟件平臺能夠將材料信息進行智能化歸類匯總，從而準確計算出施工各個環節需要的材料用量，再結合國家頒布的定額規范及企業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導致變更發生時有發生，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此作出物資調配方案，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施工動態模擬技術有助于現場管理人員進行施工進度計劃制定、及時掌握施工進展，能夠實現施工資源的優化調配以及施工現場的場地合理布置，方便施工方對物料供應進行統一管理，對施工質量進行實時控制，從而實現節約施工成本、提高施工質量、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，如果各專業沒有做好充分的協調工作，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，并能夠進行對發生碰撞位置進行全方位觀測，方便進行方案的調整，從而有效減少了深基坑施工階段可能出現的錯誤，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建的深基坑BIM模型，因此可以實現全生命周期的信息化管理，從而為整個項目實現成本、進度、質量控制等目標提供依據。依據建筑信息模型，能夠實現項目的資源共享，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的突發事件能夠及時應對。由于深基坑工程中很多節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，就很難對其內部變化情況進一步了解，但是如果采用BIM技術創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場的真實情況，可以根據工程施工進度計劃及各專業施工作業之間的交錯關系，基于BIM軟件平臺，對物料的供應、堆放位置進行合理規劃，并能夠選出最優取料路徑，合理布置臨時用電、用水位置，為項目的順利實施提供保障。即使出現變更仍可以根據深基坑BIM模型進行實時調整。通過BIM軟件平臺，使得施工現場人員、物料采購部門、管理層人員可以隨時查找所需的構配件信息，還可以根據深基坑BIM模型，對現場使用產品是否符合要求進行追蹤，采用高科技測量工具能夠實現對施工所用預制構件的實時定位、準確記錄，便于管理人員掌握現場施工的不確定性因素，以防不利情況的發生，嚴格把控施工產品質量。

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