BI M技術(shù)在地下綜合管廊施工管理中的應(yīng)用研究

許金輝

（廈門(mén)海滄發(fā)展集團(tuán)有限公司，福建 廈門(mén) 361026）

1 引言

BIM 技術(shù)在我國(guó)建筑行業(yè)掀起了非常大的應(yīng)用浪潮，成效良好。國(guó)家、各省市等紛紛出臺(tái)了 BIM 推廣和應(yīng)用方針政策，將 BIM 技術(shù)的發(fā)展正式納入我國(guó)工程建設(shè)領(lǐng)域提高核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。對(duì) BIM 技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了工程建設(shè)領(lǐng)域的技術(shù)革新，在市政管廊項(xiàng)目中應(yīng)用 BIM 技術(shù)，可提升項(xiàng)目的質(zhì)量和安全管理水平，節(jié)約造價(jià)，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

2 BI M技術(shù)介紹

BIM 技術(shù)也被稱(chēng)為建筑信息模型，主要是以項(xiàng)目工程的各種信息數(shù)據(jù)作為分析模型的基礎(chǔ)，從而構(gòu)建建筑模型，集合數(shù)字信息仿真來(lái)對(duì)建筑物的真實(shí)信息進(jìn)行模擬，該技術(shù)具有信息關(guān)聯(lián)性、完備性、一致性等特征。基于此，項(xiàng)目工程建設(shè)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(jìn)一步實(shí)現(xiàn)[1]。

3 案例分析

3.1 工程概況

本項(xiàng)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(jī)動(dòng)車(chē)道下，干線總長(zhǎng)度 1818.7m；西島一路綜合管廊成支狀布置，干線長(zhǎng)度 228.5m。主管廊布置在道路外側(cè)的人行道下，設(shè)計(jì)地基承載力特征值≥100kPa，管廊工程基底標(biāo)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(shù)構(gòu)建綜合管廊模型，選擇 Revit 軟件作為主要的建模工具，在進(jìn)行全過(guò)程的精確建模時(shí)，將管廊變形縫作為分隔段，利用軟件建模時(shí)，劃定建模范圍，如開(kāi)挖基槽，靜壓鋼板樁；管廊施工工藝相關(guān)建筑物；主體結(jié)構(gòu)體系；主體結(jié)構(gòu)的鋼筋模型以及墻梁結(jié)構(gòu)等。模型的詳細(xì)程度為 LOD300，為后續(xù)的 BIM 技術(shù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)[2]。

3.3 BI M技術(shù)輔助圖紙會(huì)審

針對(duì)施工藍(lán)圖進(jìn)行審查，能夠判斷在后期施工階段，建設(shè)單位是否可以根據(jù)圖紙正常施工，這也是一個(gè)比較重要的衡量指標(biāo)。因此，科學(xué)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(guò) BIM 建立模型，可直觀展現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，所見(jiàn)即所得，也通過(guò) BIM 技術(shù)進(jìn)行碰撞檢查和空間檢查，檢查圖紙存在的問(wèn)題和專(zhuān)業(yè)碰撞問(wèn)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(yīng)用 BIM 技術(shù)，能夠替代傳統(tǒng)的 CAD 技術(shù)，可以直接開(kāi)展布置工作。在現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)上，保障信息設(shè)備的完善，在實(shí)際施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)存在場(chǎng)地面積比較小的問(wèn)題。所以，應(yīng)用 BIM 技術(shù)可以對(duì)那些使用面積狹小或者應(yīng)用比較緊張的堆場(chǎng)等進(jìn)行平面布置模擬，之后對(duì)起重半徑、材料運(yùn)輸路徑等進(jìn)行核實(shí)，選擇最為合理的施工方案。

3.5 基坑開(kāi)挖專(zhuān)項(xiàng)方案施工模擬

憑借 BIM 技術(shù)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(jìn)行科學(xué)合理的決策和協(xié)調(diào)。本次項(xiàng)目基坑開(kāi)挖針對(duì)基坑深度的不同擬采取 1～2級(jí)邊坡的開(kāi)挖方式：當(dāng)基坑深度 H＜5m時(shí)，采用一級(jí)邊坡直接開(kāi)挖到基底；當(dāng)基坑深度 H≥5m時(shí)，擬采用兩級(jí)邊坡開(kāi)挖，每級(jí)邊坡高度控制在 4m 以內(nèi)，二級(jí)邊坡的一側(cè)平臺(tái)預(yù)留至少 5m寬的臺(tái)階用作工作平臺(tái)。由于本工程土質(zhì)、土體含水量基本相同，在開(kāi)挖前地基都已經(jīng)進(jìn)行了強(qiáng)夯處理，基坑放坡坡度均采用1∶1。在土方開(kāi)挖環(huán)節(jié)，作為施工人員，應(yīng)該嚴(yán)格堅(jiān)持“開(kāi)槽支撐、先撐后挖、嚴(yán)禁超挖”的施工原則?；?BIM 技術(shù)完成對(duì)施工專(zhuān)項(xiàng)方案的模擬，對(duì)方案的可行性進(jìn)行檢測(cè)核查，滿足施工的相關(guān)規(guī)范要求后方可投入應(yīng)用，提升作業(yè)效率，確保施工進(jìn)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(chǎng)情況，將施工進(jìn)度計(jì)劃分模型關(guān)聯(lián)繪制出施工模擬動(dòng)畫(huà)，之后將實(shí)際工期和計(jì)劃工作進(jìn)行比較，分析影響工期的原因，從而對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)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(jì)劃和模型關(guān)聯(lián)制成模擬動(dòng)畫(huà)，劃分施工段，細(xì)化管理做到精確測(cè)量。應(yīng)用 BIM 技術(shù)進(jìn)行虛擬構(gòu)造，結(jié)合 BIM 技術(shù)可視化特性，讓施工人員直觀形象地看到施工過(guò)程中可能存在的問(wèn)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(jìn)度的問(wèn)題，及時(shí)采取有效措施，減小經(jīng)濟(jì)損失，強(qiáng)化施工管理者對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管能力。

3.8 經(jīng)營(yíng)管理（三算對(duì)比）

結(jié)合實(shí)際情況，了解地下綜合管廊的建設(shè)要求，將鋼筋工長(zhǎng)翻樣、廣聯(lián)達(dá)算量以及 Revit 明細(xì)出量這3個(gè)方式進(jìn)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(shù)交底

通過(guò) BIM 技術(shù)交底能夠直接對(duì)接技術(shù)方案無(wú)法細(xì)化、交底不明確或整體不夠直觀的問(wèn)題，打破傳統(tǒng)的交底模式，替代傳統(tǒng)的技術(shù)交底方案，從二維層面跨越到三維層面，利用軟件繪制成動(dòng)畫(huà)。能夠讓施工人員對(duì)施工技術(shù)理解得更為透徹，明確每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，將工程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題全部可視化，極大地提高施工效率。

3.10 材料計(jì)劃管控

通過(guò) BIM 軟件能夠迅速精準(zhǔn)地掌握施工過(guò)程中的數(shù)據(jù)信息，為建設(shè)單位采購(gòu)部門(mén)制訂材料采購(gòu)計(jì)劃提供數(shù)據(jù)支撐，結(jié)合具體的施工情況，為限額領(lǐng)料作為高效率的技術(shù)支持。對(duì)于施工小組實(shí)施限額領(lǐng)料，這樣不但有效避免資源浪費(fèi)，還可確保建筑材料的到場(chǎng)及時(shí)性，對(duì)于企業(yè)調(diào)配項(xiàng)目資金非常有利，避免資金堆積或者成本浪費(fèi)。

3.11 云平臺(tái)、二維碼運(yùn)用展示

本項(xiàng)目所構(gòu)建的模型與二維碼和云平臺(tái)相融合，利用Revit 所構(gòu)建的模型傳輸?shù)皆破脚_(tái)，生成二維碼，之后將二維碼貼到不同工段的施工場(chǎng)地，方便施工人員觀察，從而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)精準(zhǔn)控制。比如，技術(shù)員通過(guò)掃描二維碼便可直接查看預(yù)埋件的位置，開(kāi)展核查工作。

3.12 BI M技術(shù)在地下綜合管廊施工管理中的應(yīng)用價(jià)值

BIM 技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值估算：（1）能夠減少施工設(shè)計(jì)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(xiàng)目資源得到科學(xué)調(diào)配；（5）地下綜合管廊的工程質(zhì)量得到保障。

4 結(jié)語(yǔ)

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