BI M技術在地下綜合管廊施工管理中的應用研究

許金輝

（廈門海滄發(fā)展集團有限公司，福建 廈門 361026）

1 引言

BIM 技術在我國建筑行業(yè)掀起了非常大的應用浪潮，成效良好。國家、各省市等紛紛出臺了 BIM 推廣和應用方針政策，將 BIM 技術的發(fā)展正式納入我國工程建設領域提高核心競爭力的重要途徑。對 BIM 技術的應用推動了工程建設領域的技術革新，在市政管廊項目中應用 BIM 技術，可提升項目的質(zhì)量和安全管理水平，節(jié)約造價，促進行業(yè)發(fā)展。

2 BI M技術介紹

BIM 技術也被稱為建筑信息模型，主要是以項目工程的各種信息數(shù)據(jù)作為分析模型的基礎，從而構建建筑模型，集合數(shù)字信息仿真來對建筑物的真實信息進行模擬，該技術具有信息關聯(lián)性、完備性、一致性等特征。基于此，項目工程建設效率和質(zhì)量得以提升，并且工程的量化分析和可視化分析得以進一步實現(xiàn)[1]。

3 案例分析

3.1 工程概況

本項目綜合管廊工程由外環(huán)南路和外環(huán)北路聯(lián)合形成環(huán)狀，布置在道路外側(cè)非機動車道下，干線總長度 1818.7m；西島一路綜合管廊成支狀布置，干線長度 228.5m。主管廊布置在道路外側(cè)的人行道下，設計地基承載力特征值≥100kPa，管廊工程基底標高在+0.100～+6.200m 范圍內(nèi)，基底大部分坐落在回填素土上，局部（外環(huán)北路東段、內(nèi)環(huán)南路東段）可能坐落在回填砂墊層上，基坑最大深度為 2.6～6.853m。

3.2 建立管廊 BI M模型

基于 BIM 技術構建綜合管廊模型，選擇 Revit 軟件作為主要的建模工具，在進行全過程的精確建模時，將管廊變形縫作為分隔段，利用軟件建模時，劃定建模范圍，如開挖基槽，靜壓鋼板樁；管廊施工工藝相關建筑物；主體結(jié)構體系；主體結(jié)構的鋼筋模型以及墻梁結(jié)構等。模型的詳細程度為 LOD300，為后續(xù)的 BIM 技術應用奠定基礎[2]。

3.3 BI M技術輔助圖紙會審

針對施工藍圖進行審查，能夠判斷在后期施工階段，建設單位是否可以根據(jù)圖紙正常施工，這也是一個比較重要的衡量指標。因此，科學合理地做好圖紙審查工作在綜合管廊施工管理階段是非常重要的[3]。通過 BIM 建立模型，可直觀展現(xiàn)設計意圖，所見即所得，也通過 BIM 技術進行碰撞檢查和空間檢查，檢查圖紙存在的問題和專業(yè)碰撞問題等，大大提升審圖效率和質(zhì)量，為后續(xù)施工減少工程變更，節(jié)約工期和成本。

3.4 施工平面布置

應用 BIM 技術，能夠替代傳統(tǒng)的 CAD 技術，可以直接開展布置工作。在現(xiàn)有模型的基礎上，保障信息設備的完善，在實際施工過程中經(jīng)常會存在場地面積比較小的問題。所以，應用 BIM 技術可以對那些使用面積狹小或者應用比較緊張的堆場等進行平面布置模擬，之后對起重半徑、材料運輸路徑等進行核實，選擇最為合理的施工方案。

3.5 基坑開挖專項方案施工模擬

憑借 BIM 技術的可視化功能，能夠向協(xié)調(diào)人員更為直觀形象地展示出策劃的信息內(nèi)容，輔助工作人員進行科學合理的決策和協(xié)調(diào)。本次項目基坑開挖針對基坑深度的不同擬采取 1～2級邊坡的開挖方式：當基坑深度 H＜5m時，采用一級邊坡直接開挖到基底；當基坑深度 H≥5m時，擬采用兩級邊坡開挖，每級邊坡高度控制在 4m 以內(nèi)，二級邊坡的一側(cè)平臺預留至少 5m寬的臺階用作工作平臺。由于本工程土質(zhì)、土體含水量基本相同，在開挖前地基都已經(jīng)進行了強夯處理，基坑放坡坡度均采用1∶1。在土方開挖環(huán)節(jié)，作為施工人員，應該嚴格堅持“開槽支撐、先撐后挖、嚴禁超挖”的施工原則。基于 BIM 技術完成對施工專項方案的模擬，對方案的可行性進行檢測核查，滿足施工的相關規(guī)范要求后方可投入應用，提升作業(yè)效率，確保施工進度。

3.6 管廊跳艙法施工 BI M模擬

選擇 Navisworks 軟件作為施工模擬軟件，結(jié)合施工現(xiàn)場情況，將施工進度計劃分模型關聯(lián)繪制出施工模擬動畫，之后將實際工期和計劃工作進行比較，分析影響工期的原因，從而對施工計劃進行調(diào)整，嚴格把控資源消耗，提高資源的使用率，節(jié)約施工成本。

3.7 工期管理

基于 BIM 軟件將施工計劃和模型關聯(lián)制成模擬動畫，劃分施工段，細化管理做到精確測量。應用 BIM 技術進行虛擬構造，結(jié)合 BIM 技術可視化特性，讓施工人員直觀形象地看到施工過程中可能存在的問題或者已經(jīng)發(fā)生的結(jié)果，可盡早發(fā)現(xiàn)影響施工進度的問題，及時采取有效措施，減小經(jīng)濟損失，強化施工管理者對于施工現(xiàn)場的監(jiān)管能力。

3.8 經(jīng)營管理（三算對比）

結(jié)合實際情況，了解地下綜合管廊的建設要求，將鋼筋工長翻樣、廣聯(lián)達算量以及 Revit 明細出量這3個方式進行比較，選擇更為劃算的施工方法，把控鋼筋下料，節(jié)約施工成本。

3.9 可視化技術交底

通過 BIM 技術交底能夠直接對接技術方案無法細化、交底不明確或整體不夠直觀的問題，打破傳統(tǒng)的交底模式，替代傳統(tǒng)的技術交底方案，從二維層面跨越到三維層面，利用軟件繪制成動畫。能夠讓施工人員對施工技術理解得更為透徹，明確每一個施工環(huán)節(jié)，將工程中的重點、難點問題全部可視化，極大地提高施工效率。

3.10 材料計劃管控

通過 BIM 軟件能夠迅速精準地掌握施工過程中的數(shù)據(jù)信息，為建設單位采購部門制訂材料采購計劃提供數(shù)據(jù)支撐，結(jié)合具體的施工情況，為限額領料作為高效率的技術支持。對于施工小組實施限額領料，這樣不但有效避免資源浪費，還可確保建筑材料的到場及時性，對于企業(yè)調(diào)配項目資金非常有利，避免資金堆積或者成本浪費。

3.11 云平臺、二維碼運用展示

本項目所構建的模型與二維碼和云平臺相融合，利用Revit 所構建的模型傳輸?shù)皆破脚_，生成二維碼，之后將二維碼貼到不同工段的施工場地，方便施工人員觀察，從而對現(xiàn)場精準控制。比如，技術員通過掃描二維碼便可直接查看預埋件的位置，開展核查工作。

3.12 BI M技術在地下綜合管廊施工管理中的應用價值

BIM 技術的應用價值估算：（1）能夠減少施工設計階段的誤差，最多可以降低 90%；（2）提升施工效率，保障施工成本；（3）減少二次施工頻率；（4）各項目資源得到科學調(diào)配；（5）地下綜合管廊的工程質(zhì)量得到保障。

4 結(jié)語

總而言之，隨著信息化程度的不斷深入，BIM 技術在建筑行業(yè)得到充分應用。在國家政府的大力支持下，城市化建設進度不斷加快，在地下綜合管廊建設方面，結(jié)合 BIM 技術，能夠有效地避免施工過程中存在的問題，利用可視化功能，通過BIM 模型，直觀形象地展現(xiàn)在施工人員眼前，實現(xiàn)對施工的精準控制，提升作業(yè)效率，節(jié)省施工成本，保障工程質(zhì)量。