BIM 技術(shù)在施工監(jiān)測中監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)的應(yīng)用

中國電建集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710000

1 前言

隨著城市的發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為城市交通的重要設(shè)施。在地鐵建設(shè)的過程中，其特點(diǎn)為施工風(fēng)險高，周邊環(huán)境復(fù)雜，監(jiān)測顯得尤為重要，施工監(jiān)測也是十分必要的。提高施工監(jiān)測布點(diǎn)的質(zhì)量是監(jiān)測實(shí)施的主要條件。在進(jìn)行監(jiān)測布點(diǎn)時，需考慮主體施工工序及工藝，BIM 可以提供可視化和碰撞監(jiān)測，確保監(jiān)測點(diǎn)埋設(shè)保護(hù)方法的可靠性。

2 工程概況及監(jiān)測概況

某地鐵車站總長312.48m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)寬度23.5m，盾構(gòu)井寬度約26.3m，基坑開挖深度為20.2～20.9m。車站位于鬧市區(qū)，周邊管線復(fù)雜?；拥?～16軸采用蓋挖逆作法施工，第16～34軸采用明挖順作法施工，明挖段第16～18 軸架設(shè)蓋板，作為場地南北的交通便道。

本車站明挖順作段第一道支撐為砼支撐，第二、三道支撐為鋼支撐；蓋挖逆作段設(shè)置一道鋼支撐。本基坑監(jiān)測等級為一級，對支護(hù)體系設(shè)置的監(jiān)測項(xiàng)目有墻體水平位移、支撐軸力、墻頂水平位移，對周邊環(huán)境設(shè)置的監(jiān)測項(xiàng)目有建筑物沉降（傾斜）、地表沉降、管線沉降、地下水位等。

3 利用BIM 技術(shù)對監(jiān)測點(diǎn)埋設(shè)指導(dǎo)

地鐵工程因其施工特點(diǎn)風(fēng)險高，對工程周邊環(huán)境相互影響大，所以監(jiān)測有著十分重要的地位，因此保護(hù)監(jiān)測點(diǎn)對地鐵施工的安全有著重要的意義。

利用BIM 技術(shù)，提前對監(jiān)測點(diǎn)預(yù)埋階段和后續(xù)施工中帶來的問題進(jìn)行模擬，選擇更加合理的測點(diǎn)預(yù)埋位置、預(yù)埋節(jié)點(diǎn)時間及保護(hù)方法（后續(xù)施工的影響），以便提高監(jiān)測點(diǎn)預(yù)埋質(zhì)量和效率，防止測點(diǎn)破壞和不必要的返工。

利用BIM 技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測施工模擬的一般步驟如下：

（1）結(jié)合施工圖紙利用BIM 技術(shù)建立三維模型，還應(yīng)對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行三維建模。

（2）結(jié)合監(jiān)測點(diǎn)埋設(shè)方法和土建施工的工藝及節(jié)點(diǎn)等有關(guān)施工內(nèi)容，進(jìn)行模擬施工，選定合理的監(jiān)測點(diǎn)預(yù)埋位置和時間。

（3）針對不同的施工階段（不同的施工工藝），模擬出主體施工對預(yù)埋的監(jiān)測點(diǎn)所造成的影響（壓蓋、破壞等），預(yù)估可能發(fā)生的所有碰撞，提供可視化參考。在BIM 技術(shù)的模擬下，最大限度的減小監(jiān)測點(diǎn)因與施工工序（施工工藝）沖突所造成的破壞，從而減小測點(diǎn)破壞，減少損失。

4 監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)

監(jiān)測墻體變形是本車站基坑的重要監(jiān)測項(xiàng)目之一，也是判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全的最有效手段。本車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)中預(yù)埋測斜管的間距約30m，測斜管的保護(hù)是一項(xiàng)重要的監(jiān)測工作。利用BIM 技術(shù)的指導(dǎo)，模擬墻體水平位移測斜管的預(yù)埋及防護(hù)為例，主要存在以下影響測斜管的內(nèi)容。

（1）避開地連墻鋼筋籠上起吊的吊點(diǎn)，高度要低于吊耳。

碰撞檢測：吊點(diǎn)處連接吊環(huán)和鋼絞線，容易造成測斜管斷裂；鋼筋籠下倉完成后，吊耳高度要低于導(dǎo)墻高度，測斜管要低于吊耳高度，保證了測斜管低于導(dǎo)墻面高度，以免被機(jī)械碾壓破壞。

（2）避開澆筑時下放導(dǎo)管的位置。

碰撞檢測：下放導(dǎo)管的位置（一般來說每倉澆筑時下放兩根導(dǎo)管），在澆筑施工時導(dǎo)管需要上下移動振搗混凝土，容易碰斷測斜管；

（3）選擇迎土面安裝測斜管，同時應(yīng)避開冠梁頂部的結(jié)構(gòu)物。

碰撞檢測：地鐵基坑一般開挖深度較深，為了監(jiān)測人員觀測的安全與方便，應(yīng)首先考慮將測斜管安裝在鋼筋籠的迎土面位置；還應(yīng)提前考慮龍門吊軌道梁施工及鋼軌安裝位置，避免造成測斜管被鋼軌覆蓋，無法觀測；

（4）測斜管與地連墻鋼筋籠頂部箍筋交叉位置，應(yīng)安裝套管進(jìn)行保護(hù)

碰撞檢測：地連墻樁頭破除一般深度到頂部箍筋位置，預(yù)埋保護(hù)管，使混凝土與測斜管分離，減小破樁頭時對測斜管的粘連，防止測斜管破壞；

（5）應(yīng)考慮車站擋土墻的位置，碰撞檢測：調(diào)整測斜管預(yù)埋位置，將測斜管從擋土墻中引出，可以有效保護(hù)測斜管，減少保護(hù)管的用量，節(jié)省材料消耗，同時方便觀測。

5 結(jié)束語

在地鐵監(jiān)測中，部分監(jiān)測項(xiàng)目的監(jiān)測點(diǎn)一旦破壞，無法補(bǔ)埋或補(bǔ)埋造成的資金浪費(fèi)較大，另外測點(diǎn)損壞后無法實(shí)施監(jiān)測，造成不能實(shí)施監(jiān)測和判斷基坑風(fēng)險，因而帶來的潛在損失也是較大的。通過BIM 技術(shù)在施工之前就進(jìn)行動態(tài)施工模擬，從而發(fā)現(xiàn)施工過程中可能出現(xiàn)的問題，通過施工工藝的研究，尋找一種交叉施工中對監(jiān)測點(diǎn)保護(hù)的可行性辦法，在施工過程中對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行有效保護(hù)，減少監(jiān)測點(diǎn)的破壞，從測點(diǎn)埋設(shè)途徑中提高監(jiān)測質(zhì)量，有效避免損失。