BIM技術在建筑工程綠色施工中的應用

施繼余 胡 瑛

(昆明冶金高等專科學校，云南 昆明 650033)

隨著經濟的迅速發(fā)展，給各行各業(yè)帶來了更多的機遇和挑戰(zhàn)，任何行業(yè)要想從激烈的市場競爭中奪得一席之位，都必須將創(chuàng)新技術作為發(fā)展的前提條件。我國大力引進了BIM技術，以期能夠提高建筑工程綠色施工效率，利用該技術可以對施工現(xiàn)場的工作環(huán)境進行模擬和演示，便于對最終方案的確定。另外,通過已給出的方案進行模擬，能夠看到施工過程中可能會出現(xiàn)的問題，便于修改方案。利用BIM技術能夠減少對原材料的浪費，進而實現(xiàn)綠色施工。

1 BIM的應用價值和其操作過程

1.1 應用價值

1.1.1 三維交底

在以往的技術施工中，施工人員和技術人員在描述口頭交底時常常會因為外界因素的限制而最終影響到施工的效率和質量，這一問題在引進BIM技術后才得以改善。BIM技術的三維交底用形象立體的圖形來反映施工中的各項指標，這樣不僅保障了交底工作的順利完成，同時也方便施工人員進行理解，進而提高施工效率和質量，推動綠色施工的實現(xiàn)。

1.1.2 碰撞檢查

在以往施工過程中，相關人員都會根據(jù)二維圖紙來進行設計，如果結構比較簡單，所取得的效果自然就好，一旦結構較為復雜，圖紙上交叉點過多，二維圖紙的效用就不太明顯了，反而會帶來很多問題。在引進BIM技術后，根據(jù)對現(xiàn)場環(huán)境的模擬，用三維動畫代替之前的二維圖紙，能夠很快發(fā)現(xiàn)方案中的問題，以便于及時修改，避免出現(xiàn)因方案返工而拖延施工進度的情況。BIM技術的應用可以減少對施工材料和能源的浪費，進而實現(xiàn)綠色施工，并獲得更多的經濟效益。

1.1.3 優(yōu)化施工管理

BIM技術對于施工管理的優(yōu)化主要體現(xiàn)在兩個方面，一是施工人員分配上，通過對二維圖紙的模擬，能夠清晰的看到工程各個施工環(huán)節(jié)中需要配置的人員數(shù)量，以此實現(xiàn)對人員的合理調配，進而提高對人員的利用率。二是能夠簡化施工步驟，利用BIM技術進行整體布局和模擬操作，以便簡化過程，減少對人力和物力的浪費，進而實現(xiàn)經濟效益最大化。

1.2 操作過程

首先是收集和整理工程數(shù)據(jù)，以此構建基本框架。然后對結構進行調整，實現(xiàn)其功能。最后將工藝模塊和現(xiàn)有編輯器進行整合，進而明確實際施工中可能會出現(xiàn)的問題。

2 BIM技術在建筑工程綠色施工方面的應用

2.1 節(jié)能減材

受自身特點的影響，建筑工程在建設中會涉及到復雜的管網線和空間分布，如果只是按照圖紙進行施工就會存在很多問題。針對以上問題，利用BIM技術建立一個數(shù)據(jù)模型，模型是三維一體的，那些交錯著的管網線就可以通過模型清楚的看到了，這樣不僅方便施工，而且還能降低后期返工的可能性，以減少材料和能源的浪費，同時還能避免對管線進行碰撞，防止安全事故的發(fā)生，最終實現(xiàn)綠色施工。

2.2 節(jié)約土地

在實際施工過程中，工程巨大會用到大量的施工材料、施工設備以及施工人員等，因此會也就會用到大量的土地來堆放這些原材料以及供安全施工人員休息，這種情況下，為了不破壞生態(tài)環(huán)境和對附近居民造成影響，一定要對土地進行合理布局。而利用BIM技術就能實現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境的合理布局，將施工所用土地控制在一個范圍內，并在四周搭建圍網，盡量對現(xiàn)場附近的生態(tài)環(huán)境進行維護，以實現(xiàn)發(fā)展與治理的同步進行。

2.3 節(jié)能減排

建設一項工程消耗的能量資源是巨大的，其中包括施工人員日常生活所需以及生產設備的大量應用，而利用BIM技術可以有效地控制對能源的消耗，以實現(xiàn)節(jié)能減排。該技術能夠進一步優(yōu)化施工方案，通過分析施工圖紙和施工現(xiàn)場的真實情況，以此建立一個完整的數(shù)據(jù)模型，通過此模型，施工方和開發(fā)商就可以實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的模擬和演示，進而發(fā)現(xiàn)施工過程中可能出現(xiàn)的能源消耗問題，然后針對這些問題來優(yōu)化施工方案，盡可能利用風能和太陽能等清潔能源，以減少施工對不可再生資源的消耗，最后達到節(jié)能減排的目的。

2.4 節(jié)約水資源

建筑施工不可避免的會對附近的水資源造成破壞，而利用BIM技術能夠盡可能地降低對水資源的破壞程度。在正式開始施工之前，要先對現(xiàn)場附近的水文條件作細致調查，并建立一個完善的信息數(shù)據(jù)庫，將所收集到的信息上傳到數(shù)據(jù)庫中，以便于為后期的施工提供保障，然后再通過BIM技術建立完善的數(shù)據(jù)模型，查看不同施工方案對水文環(huán)境造成的影響，以此來確定方案。這樣不僅為建筑工程提供了充足的水資源，同時還能保護水資源不被破壞，進而實現(xiàn)綠色施工。

2.5 減少對環(huán)境的破壞

環(huán)境保護不光表現(xiàn)在日常生活中，在建筑工程中同樣也有體現(xiàn)。改造環(huán)境，以期滿足人們生活發(fā)展需要其實就是建筑工程的最主要目的，但建筑施工必然會對環(huán)境造成一定程度的破壞，而利用BIM技術能盡可能的降低這種破壞。例如，以往在建設鋼結構的建筑時，常常會涉及到高空作業(yè)，這樣不僅不利于環(huán)境保護，還會增加安全事故發(fā)生的可能性。而利用BIM技術可以先建立安全模型，然后進行地面演示，確認無誤后再正式施工。同時，還能把施工中產生的廢棄物集中起來，后期進行統(tǒng)一處理。

3 結 語

綜上所述，隨著時代的進步，建筑行業(yè)要想維持穩(wěn)定發(fā)展，就必須倡導綠色施工，大力發(fā)展施工技術，通過利用BIM技術來降低施工成本，提高施工資源的利用率，為建筑行業(yè)的明天貢獻一份力量，在一定程度上也能推動社會經濟的穩(wěn)定發(fā)展。

圖1 斷樁情況示意圖(單位：mm)

3 原因分析

該樁水下混凝土灌注至距離設計樁頂9m處時，拌合站機械故障維修，臨時由一分部混凝土拌合站調配混凝土，一分部距離較遠，混凝土到達現(xiàn)場時，灌注間斷時間超2h，首盤灌注混凝土已基本初凝，新灌注混凝土頂破初凝混凝土后上升，形成中間浮漿夾層，造成斷樁質量缺陷。

4 樁芯鉆井處理斷樁施工技術的應用

由于該橋處于季節(jié)性河流地段，雨期臨近，工期緊，且斷樁位置適中，綜合考慮，項目部決定采用樁芯鉆井法處理該斷樁，且在該樁地下水流上游3m處，配套打兩口深10m，直徑為30cm的井用于降水。

采用直徑110mm輕型電動混凝土鉆孔取芯機，利用原樁身混凝土作為護壁，取芯鉆出一口直徑為800mm的豎井，深度超過缺陷部位以下50cm，人工清除樁身內夾層，清除渣土。采用鉆孔取芯機制成井厚，混凝土外露面較光滑，為確保新澆混凝土與舊混凝土融合，采用手持式電動鑿毛錘將混凝土光滑面進行鑿毛，清水沖洗干凈樁體砼面后，放置直徑為700mm的鋼筋籠(長度為豎井全長)，用導管法灌注C35微膨脹混凝土，樁頂上部3m范圍內采用Φ50型插入式振搗棒振搗密實。樁芯鉆井法處理斷樁施工如圖2，圖3所示。

5 結 語

浩日圖郭勒2號中橋右幅3-2號樁斷樁處理運用樁芯鉆井法，配備一臺輕型電動混凝土鉆孔取芯機，3個工人，每天進尺2m，從開始鉆井至砼灌注完成僅用時5d，費用為2.85萬元，大大減少了工期和成本損失。7d后，樁檢單位利用原預埋聲測管采用超聲波對樁身的完整性進行檢測，經檢測樁身完整，滿足設計使用要求，判定為合格樁。

圖2 樁芯鉆井法處理斷樁施工示意圖(單位：mm)

圖3 斷樁處理施工

樁芯鉆井法處理斷樁施工技術應用于該斷樁處理中，在工期，成本，安全和質量控制方面均取得較好效果。