宋茉莉
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摘要:随着我国信息技术的不断发展与进步,在当前时代背景下,诸多以信息技术为基础的建筑工程施工技术逐渐地出现在了人们的视野当中,并且在建筑工程施工领域中得到了广泛的应用,所取得的应用成效极为显著,不仅极大地提升当前建筑工程施工成效,同时还有效地提升建筑工程施工精准性。而在众多信息化建筑工程施工技术中,BIM技术就是其中的一种,该种技术属于三维技术、数字技术以及智能技术融合后的产物,有效地将BIM技术应用到高层建筑深基坑施工工作中,不仅可以提升高层建筑深基坑施工设计的精准性,还可以强化项目工程的质量控制成效。此次研究主要就BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的应用做了简要的分析,目的在于进一步提升BIM技术的应用成效以及深基坑施工质量。
关键词:BIM技术;超高层建筑;深基坑;施工技术;应用策略
中图分类号:TU974 文献标识码:A
1 引言
当前,人们对建筑物的实际使用功能提出了多样化、个性化、高层次的要求,地下室结构变得更复杂。超高层建筑深基坑施工中,对BIM技术进行有效运用,可以更加清晰地显示地下室主体结构、基坑支护体系之间的位置关系。借助BIM,对深基坑进行深化设计、出图,能够为现场施工提供有效指导,确保施工进度、施工质量。
2 BIM技术理论概述
相较于其他技术而言,BIM技术主要具有信息集成、工作协同、工作关联等突出优点。首先,从信息集成的层面而言,工作人员利用BIM技术所构建的三维模型和二维平面设计图纸有着本质上的区别。其中三维模型可以全方位呈现各个建筑节点,例如:构件连接形式、空间关系、荷载情况等。工作人员可以通过三维模型来直接获取建筑物的信息和数据,这对于提升项目管理的精确度和管理成效有着关键作用。其次,从工作协同的角度来看,建筑企业通过运用BIM技术可以构建高效的信息交流平台,施工企业、监督机构、设计部门以及业主方都可以通过此平台来开展交流和沟通,这样一来,不仅仅降低了管理成本的投入,而且还提升了管理成效。最后,从工作关联的层面来看。BIM技术的工作内容就是构建三维模型,所以模型中所有的信息和数据都会存在一定的关联性,一旦建筑物施工过程中出现了技术变更,那么模型中的信息数据也会同步变更,有关图纸也不需要重新绘制,这对于降低施工成本、确保建设品质有着非常积极的作用。
3 超高层建筑深基坑施工面临的问题
超高层建筑深基坑施工中,面临着诸多问题,存在着诸多隐患。首先,基坑深度较大,施工难度较大。近年来,深基坑指的是开挖深度大于5m的基坑,适用于大规模、大体量、高层及超高层建筑、复杂结构建筑、综合体建筑等。深基坑的深度较大,因此开挖、支护等施工难度也比较大。其次,风险较高。深基坑施工中,面临着较大的风险,若稍有不慎,或未根据实际情况全面考虑,则可能导致施工安全事故的发生。例如,基坑开挖过程中,若没有全面了解现场实际情况、周围环境情况,则容易出现滑坡、塌方等安全事故,不仅威胁施工人员的安全,还会给周围环境造成不利影响。
4 BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的应用要点
4.1 BIM技术在深基坑施工设计中的应用
首先,需要在前期勘察以及支护方案设计中运用BIM技术,具体而言,要充分的搜集地质信息、建筑结构信息以及施工现场信息和深基坑设计体系信息,然后将这些信息输入到BIM系统中进行第一次的对比分析,并构建出与之相对应的环境模型,模型中要涉及到地形、特殊建筑物以及地下管线等要素,然后进行具体的计算,而在进行支护方案设计的过程中,要在确保信息搜集充分的基础上有效构建出完善的三维实体模型,并科学地进行深基坑竖向和水平维护结构模型的设计,然后分析模型,找到一些与现实不相符的关键节点进行调整完善,从而确保三维立体模型的精准性,确保相关施工管理人员可以直观地了解到施工要点。其次,要运用BIM技术来进行协同设计,BIM技术可以为相关施工设计人员提供较为广阔的信息搜集渠道以及设计平台,相关的设计人员需要有效地运用BIM技术来设置项目中心文件集体共享系统确保各个部门能够有效的共享各项关键施工信息,各个部门施工管理人员还可以在初始设计期间选择不同的设计软件进行建模,然后在中心文件系统中进行同步,以此来降低信息传递问题出现的概率,提升信息共享度,进而降低设计变更问题出现的概率。
4.2 在成本管理中的应用策略
(1)碰撞检查。在完成深基坑工程施工之后,工作人员只需要运行系统中的“Revit”就可以进行碰撞检测,并形成冲突报告,并在其中显示出碰撞点的数量和位置。在这之后,施工人员和技术人员就可以对这一碰撞点的原因进行分析,然后在系统中修改偏移值和标高来对施工方案进行完善,如果系统显示“冲突”消失就可以根据调整之后的方案对实际的工程进行完善,这样可以提高BIM技术施工的准确性、降低工程成本。(2)工程量统计。在成本管理的过程中,工程量统计是一个重要的环节。在BIM技术应用之前,主要是通过人工计算的方式来进行统计的,这经常会存在误差,对备料和下料造成障碍,进而造成了资源的浪费。BIM技术的应用可以将设备和材料的使用情况直接地统计出来。当模型中某一种构件的材质和数量出现变化的时候,其他数据信息也会自动变化,这可以有效提高概预算的准确性,为成本的控制创造了良好的条件。
4.3 智能监测
将BIM技术引入深基坑的监测中,建立基坑、支护结构、周边环境以及测点模型,实时获取基坑变形数据并导入模型,进行分析并以可视化的形式呈现,实现基坑的智能监测。基于BIM技术的基坑智能监测流程见图5。(1)布置基坑监测测点,通过无人机、3D激光扫描仪、智能全站仪及光栅监测等设备与技术自动获取基坑变形数据。(2)将获取到的基坑监测数据利用物联网、5G等技术实时传递并导入已经建立好的BIM模型,并与基坑相应部位、测点相关联,利用BIM4D技术,自动建立基坑不同时段的变形模型与云图,直观地展示其变形情况与趋势,智能预测可能的变形曲线。(3)根据每个测点的允许变形阈值和变化速率阈值,分析评定其安全等级并及时反馈,若变形值和变化速率值超过阈值,则在模型和云图上红色高亮显示,并报警提醒;若预测此处有较大风险,则黄色高亮显示,若正常则绿色显示。(4)根据检测分析结果对基坑进行处理。
5 结束语
当前施工单位在开展超高层建筑深基坑施工时,容易受到诸多方面因素的影响增加施工难度,在具体施工中,管理人员要严格要求施工过程,加强BIM技术、无人机测量技术等现代信息技术的应用,提高工程设计施工效果。管理人员要重点了解施工过程,全方位解决施工中的不足,这对于我国建筑行业的发展以及国民生活品质的提升有着关键的现实意义。
参考文献:
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