基于BIM技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)賽馬跑道環(huán)形排水溝施工工藝研究

[摘要]擁有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)廣州香港馬會(huì)馬匹運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)，項(xiàng)目組采用BIM施工仿真技術(shù)在施工前期對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行模擬，采用BlM技術(shù)不僅大大減少返工和整改，還有效降低時(shí)間成本和人員成本。

[關(guān)鍵詞]排水溝施工；BIM技術(shù)；模擬施工；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

1、工程概況

廣州香港馬會(huì)馬匹運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練場(chǎng)總承包工程是在2007年第八屆全國(guó)少數(shù)民族傳統(tǒng)體育運(yùn)動(dòng)會(huì)的從化馬術(shù)賽場(chǎng)上原址重建，本項(xiàng)目拆除了原有的跑道和建筑物，重新進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)，大大擴(kuò)升了建設(shè)規(guī)模，從原先的44公頃增加到148.56公頃，面積擴(kuò)大三倍多，相當(dāng)于200個(gè)足球場(chǎng)，是全國(guó)最大的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)賽馬場(chǎng)。項(xiàng)目建成效果圖如圖1所示。

2、基于BIM技術(shù)進(jìn)行排水溝施工

為了解決傳統(tǒng)施工管理的問題，項(xiàng)目部決定應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)代化施工管理。

2.1設(shè)計(jì)參數(shù)

1）設(shè)計(jì)重現(xiàn)期：P=2a；

設(shè)計(jì)重現(xiàn)期的確定主要考慮了兩點(diǎn)，首先符合《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ14-87）的要求一按重要地區(qū)考慮，一般選用2-5a，同時(shí)考慮與廣卅l市政設(shè)計(jì)場(chǎng)外管渠取值的一致性，所以按2a選用。

跑道徑流系數(shù)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(yīng)與混凝土路面有所區(qū)別。

2.2確定場(chǎng)地標(biāo)高

確定場(chǎng)地標(biāo)高賽馬場(chǎng)工程地點(diǎn)距珠江水體2km，地勢(shì)低洼，絕對(duì)標(biāo)高在106.2-106.7m（廣州市水準(zhǔn)系統(tǒng)），而珠江歷年最高洪水位達(dá)107.5m，故確定場(chǎng)地最低點(diǎn)標(biāo)高需要從三個(gè)方面考慮：①保證跑道面不受水浸；②每條跑道必須向內(nèi)側(cè)單向傾斜；③盡量減少填土工作量。設(shè)計(jì)中認(rèn)為，前兩個(gè)方面必須絕對(duì)保證，并考慮水位落差等因素，確定最低點(diǎn)標(biāo)高為107.5m。

2.3確定排水方案

場(chǎng)地排水一般有兩種：一種是地面徑流排水。場(chǎng)區(qū)素土夯實(shí)后，鋪草皮生長(zhǎng)所需的表土，表土攤鋪應(yīng)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(xùn)l練場(chǎng)地通常采用這種排水方式。二是以地面徑流為主，場(chǎng)地滲透為輔的排水。即在第一種排水方式基礎(chǔ)上，場(chǎng)地表土下用沙、石鋪設(shè)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(chǎng)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(shè)計(jì)

污水來源于看臺(tái)建筑及馬房的生活污水，所以在場(chǎng)地西面這兩類建筑的邊緣設(shè)一條流向?yàn)橛杀毕蚰系奈鬯鞲晒?，并接入?chǎng)外市政污水管網(wǎng)?？伤到y(tǒng)根據(jù)場(chǎng)地寬度達(dá)311m，且受場(chǎng)外市政雨水管網(wǎng)標(biāo)高限制的實(shí)際情況，結(jié)合“場(chǎng)內(nèi)雨水必須用較短的時(shí)間及管路排出場(chǎng)外”的構(gòu)思，設(shè)計(jì)中采用了雙向排水方案。即在場(chǎng)地東、西面各設(shè)置一條由北往南流向的鋼筋混凝土矩形雨水喑渠，并以跑道東西向中軸線為分界，分別用暗管把場(chǎng)地雨水向東、西兩雨水暗渠引流，暗管設(shè)于跑道穩(wěn)定層下，采用沉砂井連接，雨水暗渠分別在場(chǎng)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(diǎn)是：由于場(chǎng)地東、西向基本對(duì)稱，雨水分配均勻，因此排除場(chǎng)內(nèi)雨積水的可靠性大；并能簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)計(jì)算及便于施工。

2.5 BlM可視化模擬施工

在排水溝施工前期，項(xiàng)目部采用BIM施工仿真技術(shù)將整個(gè)賽馬跑道的三維模型為基礎(chǔ)，施工的計(jì)劃為其時(shí)間因素，將排水溝施工的進(jìn)展形象地展現(xiàn)出來，形成動(dòng)態(tài)的建造過程模擬模型，用以輔助施工計(jì)劃管理。通過虛擬施工技術(shù)，各技術(shù)人員能在施工之前能夠首先看到并了解施工的過程和結(jié)果，在后期施工過程中深層次分析理解設(shè)計(jì)意圖和施工方案，并對(duì)施工中可能出現(xiàn)的問題和對(duì)進(jìn)度的影響進(jìn)行評(píng)估，從而制定應(yīng)對(duì)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(chǎng)區(qū)的雨水能迅速排入排水溝內(nèi)，匯水管溝的內(nèi)坡不應(yīng)小于5%，其管徑按當(dāng)?shù)赜炅亢蛨?chǎng)地的匯水量設(shè)置，寬度不應(yīng)小于0.4米。

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

2.6現(xiàn)場(chǎng)施工

1）次盲溝

自馬場(chǎng)中心點(diǎn)向四面呈輻射狀開挖間距為5.0m的溝槽，溝內(nèi)為滲水層（自下而上依次埋設(shè)卵石、粗砂、裹有濾網(wǎng)的開孔PVC塑料排水管、細(xì)石、草皮土），溝底排水坡度為1%。

2）主盲溝

在馬場(chǎng)南、北邊線外側(cè)各開挖一道泄水坡度為2‰的溝槽，溝內(nèi)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(yù)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(nèi)側(cè)，其結(jié)構(gòu)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(chǎng)內(nèi)的積水。

跑道兩側(cè)設(shè)有凈寬400mm的矩形排水明渠，明渠雨水通過轉(zhuǎn)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(shè)一根半圓硬塑管，硬塑管周邊設(shè)疏水孔，并設(shè)置級(jí)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(chǎng)及香港沙田賽馬場(chǎng)的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

2.7施工監(jiān)測(cè)

在施工過程中，模擬與施工時(shí)間節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，將現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度情況與4D模型對(duì)比，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)進(jìn)度偏差時(shí)立刻采取糾偏措施。

結(jié)語：

三維BIM模型的可視化特點(diǎn)使建筑構(gòu)件的空間更加直觀，利用BIM的三維技術(shù)可以預(yù)先對(duì)管線進(jìn)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(zhì)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(shí)間成本和人員成本。