BIM在地鐵明挖車站土建施工全過程的應用

尚曉飛

中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司 湖北武漢 430074

BIM技術是最近幾年新興起的建筑工程技術，其通過構建相應的模型對建筑設計呈現出立體效果，通過該三維模型的建立能夠使設計人員發現存在于設計當中的問題，并對其進行更改以獲得理想效果，為后續施工打下良好基礎。將BIM技術應用在地鐵明挖車站土建施工當中，還能夠有效提高地鐵明挖車站土建施工水平。

1 BIM技術的概述

建筑信息模型（BIM）是一種集合了工程學、建筑學以及土木工程的重要工具，是基于三維且面向物體同時與建筑有關的圖像計算機輔助設計工具。由于BIM技術在建筑工程行業當中所做出的重要貢獻，人們將其視為該行業另一次重大技術革命。地鐵明挖車站土建施工中使用BIM技術，其土建施工當中所展現出來的優勢十分明顯，其在IFC標準下能夠很好完成相關數據的共享，并且各個設計人員能夠通過利用BIM技術和網絡能夠將每個人的設計理念完全融合到一起，從而形成協同設計。BIM不僅能夠完成對各個圖形所進行的描述，還能夠將建筑工程在整個生命周期當中的內容納入到一起，并將所有信息之間建立一種關聯性[1]。

2 BIM在明挖車站施工中的應用

2.1 管線模型分析

為了避免地鐵明挖車站土建施工受管線干擾，設計的基礎是對管線進行改造在改在過程中，基于測試軟件開發了三維模型，并在施工前將管線轉化為“沖擊測試”（見圖1）。隨著管線變化模型的建立，實現呈現綜合立體的視覺效果。通過BIM模型解決了管線綜合設計圖紙路徑不一致的問題，同時解決了管線綜合設計僅考慮安全間距而未考慮管線檢查井具體尺寸而發生干擾的問題，這在很大程度上加強了地鐵明挖車站土建施工全過程管理。

圖1 管道沖擊測試

2.2 基坑模型分析

利用LEVIT軟件完成了地鐵明挖車站土建施工三維模型的建造工作，通過BIM軟件使整個地鐵明挖車站土建施工過程的時間安排順序合理化，并比較了基坑挖掘的處理情況，比較結果表明，在同樣的建筑條件下，采用雙側放坡開挖臺階收坡法可以提高挖掘速度，節省時間[2]。

2.3 雙向開挖臺階收坡法

在地鐵明挖車站土建施工過程中，需要在基坑中挖掘坡道，并在基坑兩側進行反壓力分階段挖掘，從而有效地保證在基坑內挖掘的安全性，并實現提高挖掘速度，從而確保地鐵明挖車站土建施工的安全。

（1）在地鐵明挖車站土建施工挖掘過程中，冠梁下首層的土方首先應置于第一鋼支撐位置0.5米以下，并沿彈基坑的垂直槽挖掘，使每一方施工都有一個約3米的工作平臺，用于支撐施工以及后續網噴提供相應的工作平臺。。

（2）針對雙側臺階的頂部可以根據項目中鋼支撐位置的具體條件進行調整，以確保在樁間更好地執行噴射混凝土，并通過平臺實現對鋼支撐裝置的安裝處理，避免對整個基坑挖掘工作造成不利影響，并提高總挖掘速度。

（3）考慮到雙側均有土方，有必要在不同層之間預留土與基坑拉槽開挖始終保持同步，直至挖掘工作在底部達到20-30厘米高度，并進行人工或設備調整，以確保底土層的穩定性。

（4）鉆探坡道完成后，梯度恢復階段將高度保持在2.5米至3米之間，在梯度處理階段采用按層對稱挖掘原則，以確保護在鉆探過程中側壁受力均衡（見圖2）。

圖2 臺階收坡示意圖

2.4 工程量計算

在建筑工程項目上所涉及的數據信息十分龐大，只依靠人工對其進行計算不僅需要消耗大量時間和精力，數據的準確性的也相對較差。但是隨著計算機和BIM技術的出現和應用，為建筑工程的計算提供了很大的便利，使人們在工程量上計算也變得更加簡單，工作人員只需要將相關數據信息輸入到BIM軟件中即可，其便能夠根據相關計算規則和標準對其進行計算。BIM技術的應用不僅為企業在工程量上的計算節省了大量的時間，還降低了施工人員自身的負擔，使得計算結果也變得更加準確。但是，由于BIM模型的構建的需要消耗人員大量的精力，使得BIM技術還沒有得到普遍，便需要相關研究人員對其進行進一步的開發，使其能夠滿足工程項目的需求[3]。

3 結語

BIM的應用，實現制定科學工程進度計劃，優化建筑計劃，控制工程成本。在地鐵明挖車站土建施工過程中，BIM技術將有助于更好地對各個操作環節的檢查，以提高工程全過程管理的效率，確保項目順利進行。