基于BIM技術的標準賽馬跑道環(huán)形排水溝施工工藝研究

文/ 李應心 中建八局第一建設有限公司廣東分公司 廣東廣州 510000

基于BIM技術的標準賽馬跑道環(huán)形排水溝施工工藝研究

文/ 李應心 中建八局第一建設有限公司廣東分公司 廣東廣州 510000

擁有國際標準設計廣州香港馬會馬匹運動訓練場，項目組采用BIM施工仿真技術在施工前期對整個施工過程進行模擬，采用BIM技術不僅大大減少返工和整改，還有效降低時間成本和人員成本。

排水溝施工；BIM技術；模擬施工；實時監(jiān)測

1、工程概況

廣州香港馬會馬匹運動訓練場總承包工程是在2007年第八屆全國少數民族傳統體育運動會的從化馬術賽場上原址重建，本項目拆除了原有的跑道和建筑物，重新進行規(guī)劃和建設，大大擴升了建設規(guī)模，從原先的44公頃增加到148.56公頃，面積擴大三倍多，相當于200個足球場，是全國最大的國際標準賽馬場。項目建成效果圖如圖1所示。

2、基于BIM技術進行排水溝施工

為了解決傳統施工管理的問題，項目部決定應用BIM技術進行現代化施工管理。

2.1設計參數

1) 設計重現期：P=2a；

3) 徑流系數：ψ=0.6；混凝土路面勸ψ=0.9；非鋪砌土路面ψ=0.3。

設計重現期的確定主要考慮了兩點，首先符合《室外排水設計規(guī)范》(GBJ14—87)的要求—按重要地區(qū)考慮，一般選用2～5a，同時考慮與廣州市政設計場外管渠取值的一致性，所以按2a選用。

跑道徑流系數的選用考慮了以下的因素：疏水層滲流的雨水仍需匯流入雨水管渠，但滲流期間疏水層吸泄了部分雨量，其取值應與混凝土路面有所區(qū)別。

2.2確定場地標高

確定場地標高賽馬場工程地點距珠江水體2km，地勢低洼，絕對標高在106.2～106.7m(廣州市水準系統)，而珠江歷年最高洪水位達107.5m，故確定場地最低點標高需要從三個方面考慮：①保證跑道面不受水浸；②每條跑道必須向內側單向傾斜；③盡量減少填土工作量。設計中認為，前兩個方面必須絕對保證，并考慮水位落差等因素，確定最低點標高為107.5m。

2.3確定排水方案

場地排水一般有兩種：一種是地面徑流排水。場區(qū)素土夯實后，鋪草皮生長所需的表土，表土攤鋪應做好泛水坡度，絕大部分雨水通過草皮層排入四周的排水管溝。訓練場地通常采用這種排水方式。二是以地面徑流為主，場地滲透為輔的排水。即在第一種排水方式基礎上，場地表土下用沙、石鋪設滲透層和若干盲溝，使部分雨水通過表土、滲透層流入盲溝，再排入四周的排水管溝，一般比賽場地均采用這種排水方式，可以保證在大雨之后或小雨之中照常比賽。

2.4排水溝施工設計

污水來源于看臺建筑及馬房的生活污水，所以在場地西面這兩類建筑的邊緣設一條流向為由北向南的污水主干管，并接入場外市政污水管網?？伤到y根據場地寬度達3llm，且受場外市政雨水管網標高限制的實際情況，結合“場內雨水必須用較短的時間及管路排出場外”的構思，設計中采用了雙向排水方案。即在場地東、西面各設置一條由北往南流向的鋼筋混凝土矩形雨水暗渠，并以跑道東西向中軸線為分界，分別用暗管把場地雨水向東、西兩雨水暗渠引流，暗管設于跑道穩(wěn)定層下，采用沉砂井連接，雨水暗渠分別在場地東南及西南面接入市政雨水暗渠，最后匯入珠江水體此排水方案的優(yōu)點是：由于場地東、西向基本對稱，雨水分配均勻，因此排除場內雨積水的可靠性大；并能簡化設計計算及便于施工。

2.5 BIM可視化模擬施工

在排水溝施工前期，項目部采用BIM施工仿真技術將整個賽馬跑道的三維模型為基礎，施工的計劃為其時間因素，將排水溝施工的進展形象地展現出來，形成動態(tài)的建造過程模擬模型，用以輔助施工計劃管理。通過虛擬施工技術，各技術人員能在施工之前能夠首先看到并了解施工的過程和結果，在后期施工過程中深層次分析理解設計意圖和施工方案，并對施工中可能出現的問題和對進度的影響進行評估，從而制定應對措施，深度優(yōu)化施工方案。

在BIM可視化施工模擬中，為了做到大雨之后，場區(qū)的雨水能迅速排入排水溝內，匯水管溝的內坡不應小于5%，其管徑按當地雨量和場地的匯水量設置，寬度不應小于0.4米。

另外在BIM中進行利用三條跑道之間的綠化帶及救護車道等過渡段建模，作跌級處理，從而減少了大量的填土工作量，節(jié)省了投資。

2.6現場施工

1) 次盲溝

自馬場中心點向四面呈輻射狀開挖間距為5.0m的溝槽，溝內為滲水層(自下而上依次埋設卵石、粗砂、裹有濾網的開孔PVC塑料排水管、細石、草皮土)，溝底排水坡度為1‰

2) 主盲溝

在馬場南、北邊線外側各開挖一道泄水坡度為2‰的溝槽，溝內鋪10cm厚的C10混凝土墊層，并砌2道1∶2砂漿抹面的磚槽以便過水，水槽頂部蓋有預制水泥板，主盲溝兩端與排水溝相通。

3) 排水溝

位于環(huán)形塑膠跑道內側，其結構與主盲溝相同，但溝寬稍大，泄水坡度為3‰。呈放射狀布置的次盲溝或與主盲溝連通，或與排水溝相接。環(huán)形排水溝則與城市下水道連接，以排除馬場內的積水。

跑道兩側設有凈寬400mm的矩形排水明渠，明渠雨水通過轉輸井匯入跑道穩(wěn)定層下的暗管。跑道疏水層兩例，縱向間隔2m設一根半圓硬塑管，硬塑管周邊設疏水孔，并設置級配碎石，硬塑管位的明渠壁役泄水孔。疏水層是在吸取澳門賽馬場及香港沙田賽馬場的成功經驗基礎上進行設計的。

2.7施工監(jiān)測

在施工過程中，模擬與施工時間節(jié)點對應，將現場施工進度情況與4D模型對比，實時監(jiān)測，發(fā)現進度偏差時立刻采取糾偏措施。

結語：

三維 BIM 模型的可視化特點使建筑構件的空間更加直觀，利用 BIM 的三維技術可以預先對管線進行碰撞檢查，優(yōu)化管線排布方案，優(yōu)化凈空，減少在建筑施工階段可能存在建筑質量問題、安全問題及減少返工和整改，還可以提高施工效率，縮短施工周期，有效降低時間成本和人員成本。

［1］張建平，李丁，林佳瑞，等.BIM在工程施工中的應用[J].施工技術.2012，41(371)：10-17.