BIM技術(shù)在大商業(yè)地下室地坪施工中的應(yīng)用

徐 昊

中國(guó)建筑第二工程局有限公司 北京 100160

隨著我國(guó)施工技術(shù)的快速升級(jí)，大型商業(yè)建筑的地下室施工面積日益增大，細(xì)部構(gòu)造越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的平面圖紙已無法滿足現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)化、可視化以及參數(shù)化施工等要求。

在地下室地坪前期策劃設(shè)計(jì)階段，通過使用Revit、Navisworks、BIM-FILM等軟件，將商業(yè)建筑超大面積地下室地坪施工整體與節(jié)點(diǎn)間的復(fù)雜關(guān)系以三維形式清晰地呈現(xiàn)出來，項(xiàng)目的進(jìn)度、質(zhì)量、成本等都可以通過建筑信息模型（BIM）技術(shù)所分析出的結(jié)果進(jìn)行掌控，從而確保工程順利完成[1-5]。

1 工程概況

合肥祥源城四期二工程項(xiàng)目商業(yè)裙房地下室為能容納1 586個(gè)車位的大型地下停車場(chǎng)及設(shè)備用房。地坪施工范圍為地下室地坪、排水溝、車位，施工總面積約25 319 m2，施工工期約30 d。

在本項(xiàng)目的地下室地坪施工過程中，存在以下幾個(gè)施工難點(diǎn)：

1）項(xiàng)目地下室的地坪施工時(shí)間臨近竣工節(jié)點(diǎn)，施工工期緊張。

2）施工面積大，涉及分部分項(xiàng)工程錯(cuò)綜復(fù)雜，施工過程及質(zhì)量難以控制，依靠傳統(tǒng)的進(jìn)度計(jì)劃可視化程度差，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)能力低。

3）原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)紙排水溝較少且部分與主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生碰撞，且未貫通連續(xù)設(shè)置成一個(gè)排水系統(tǒng)，達(dá)不到預(yù)期的排水效果。

4）部分設(shè)計(jì)車位緊鄰風(fēng)機(jī)房，各類管道影響車位凈高造成車位取消，不符合驗(yàn)收要求。

2 BIM技術(shù)在地下室地坪施工的應(yīng)用

采用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬，能夠在施工前發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題，這種方式預(yù)演采用地坪方案中的建筑構(gòu)件進(jìn)行施工的動(dòng)態(tài)過程模擬，也就能夠預(yù)見在實(shí)際施工過程中出現(xiàn)的問題，節(jié)省了施工的時(shí)間，降低了返工率，提高了施工質(zhì)量，加快了工程進(jìn)度。

2.1 應(yīng)用BIM技術(shù)的地坪施工要點(diǎn)

2.1.1 BIM應(yīng)用部署

地坪施工前做好策劃及施工部署工作，制定BIM建模及策劃部署計(jì)劃。

2.1.2 地下室地坪施工建模

組織技術(shù)部人員審查建筑圖紙，根據(jù)項(xiàng)目地下車庫(kù)施工藍(lán)圖，了解建筑說明要求，找出地下室地坪施工的厚度、排水溝位置、車位數(shù)量、空間凈高等技術(shù)要求及相關(guān)參數(shù)。利用Revit設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行地下室建模。通過模型的建立，更為直觀地了解地坪施工與結(jié)構(gòu)間的關(guān)系，為后續(xù)施工提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，提高工作效率。

2.2 地坪施工分區(qū)及流水施工

考慮到地下室單層面積約25 319 m2，施工面積較大且現(xiàn)場(chǎng)僅一個(gè)勞動(dòng)班組，為提高施工效率，需在Revit三維模型上根據(jù)勞務(wù)每日施工能力及各通道口位置將施工區(qū)域劃分為12個(gè)區(qū)（每個(gè)區(qū)施工面積約為1 800 m2）并進(jìn)行編號(hào)（圖1），采用分區(qū)流水施工的方式澆筑地坪。

圖1 地下室施工分區(qū)

通過三維建模提升施工的可視化能力，合理組織流水施工，按照1區(qū)—12區(qū)的順序進(jìn)行澆筑，全部澆筑完成后在12區(qū)汽車坡道處收口形成整體地坪結(jié)構(gòu)。有效地避免因施工路線混亂，泵管隨意接長(zhǎng)遇到結(jié)構(gòu)死角后，為改變施工路線造成不必要的二次搭拆及機(jī)械的來回搬運(yùn)，既節(jié)約了大量的施工時(shí)間，又有利于地坪的成品保護(hù)工作。

2.3 地下室地坪施工漫游演示

將Revit模型與Project計(jì)劃導(dǎo)入Navisworks軟件中，對(duì)單位工程量賦予時(shí)間節(jié)點(diǎn)，制作4D BIM施工模擬動(dòng)畫。每個(gè)分區(qū)施工工期約2 d，由于地下室環(huán)境較為潮濕，地坪養(yǎng)護(hù)時(shí)間縮短為4 d，當(dāng)3區(qū)開始施工時(shí)，進(jìn)行前兩個(gè)分區(qū)的分隔縫切割及修復(fù)工作，以此類推，當(dāng)12區(qū)施工完成時(shí)累計(jì)24 d工期，養(yǎng)護(hù)4 d后進(jìn)行剩余的分隔縫切割及修復(fù)工作，總工期控制在30 d內(nèi)。采用BIM輔助設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)工程施工的可視化和量化分析，有利于減少額外工序及縮短工期。

2.4 地坪節(jié)點(diǎn)深化

2.4.1 地坪厚度及分層優(yōu)化

1）地坪厚度優(yōu)化。通過Revit軟件對(duì)地下室進(jìn)行凈高分析。在管線安裝完成后部分車位處凈高小于2.2 m，導(dǎo)致部分車位損失。為使地下室車位數(shù)量滿足規(guī)劃數(shù)量，通過調(diào)整地坪厚度，使得凈高滿足車位需要。根據(jù)模型凈高分析，將原圖紙厚250 mm地坪調(diào)整為厚150 mm地坪，從而使車位凈高均大于2.2 m，共計(jì)保留車位57個(gè)。

2）分層材料優(yōu)化。原圖紙地坪設(shè)計(jì)為厚250 mm配筋混凝土地坪，因地坪厚度減少難以找坡，且配筋混凝土施工成本較大，將地坪做法優(yōu)化為：厚50 mm碎石褥墊層＋厚1 mm防水薄膜層＋厚100 mm配筋混凝土層。通過在碎石褥墊層周邊間隔設(shè)置盲管與排水構(gòu)件，避免因地下室濕氣較大而產(chǎn)生的易積水等問題。根據(jù)地下室地坪模型科學(xué)地計(jì)算出原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)地坪與優(yōu)化后地坪的成本，優(yōu)化前后對(duì)比創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益約40萬元。因地下室由人防區(qū)與功能房間組成，隔墻、剪力墻柱較多，僅靠傳統(tǒng)平面圖紙拉取面積，工作量大且易遺漏，而基于BIM模型的算量方式很少出現(xiàn)少算、漏算等情況。運(yùn)用全模型BIM算量技術(shù)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)算量的不足，做到精準(zhǔn)算量，為項(xiàng)目創(chuàng)造利潤(rùn)。

2.4.2 地坪排水溝深化

原圖紙地坪排水溝總長(zhǎng)度僅357 m，且未與附近集水井貫通成完整的排水系統(tǒng)，可能后期會(huì)出現(xiàn)因潮濕或城市內(nèi)澇而造成地下室積水無法排入集水井的現(xiàn)象。

經(jīng)策劃討論確定不同形式排水溝（明溝、暗溝、帶雨水箅子的明溝）的施工參數(shù)，建立排水溝模型，并在地下室模型中進(jìn)行布置，通過Revit模型能直觀地獲取排水溝與周圍結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，分析需增加的排水溝位置、排水溝類型及增加后的排水能力。

如圖2所示，優(yōu)化前的排水溝位置穿過人防剪力墻，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際無法施工，通過BIM技術(shù)布置排水暗溝，避開剪力墻體，完善排水溝布局，增加排水溝排水能力，且不影響附近車位的正常使用。

圖2 優(yōu)化前后排水溝設(shè)置形式對(duì)比

通過Revit模型檢查排水溝位置與結(jié)構(gòu)間的碰撞關(guān)系，來判斷是否影響地下室功能的正常使用，從而確定排水溝的設(shè)置形式。通道口處選擇設(shè)置預(yù)埋槽鋼形式排水暗溝，避免類似傳統(tǒng)排水明溝蓋板及混凝土陽(yáng)角易被過往車輛壓壞的問題，既保證了整體的美觀性，又減少了后期維護(hù)保養(yǎng)的費(fèi)用；一些與車輛行人無接觸的位置選擇設(shè)置不帶排水溝蓋板的排水明溝，既保證了排水溝功能的正常使用，又節(jié)約了施工成本。

3 BIM信息化技術(shù)交底

采用基于Revit模型與BIM-FILM虛擬施工系統(tǒng)軟件的技術(shù)交底，并對(duì)復(fù)雜節(jié)點(diǎn)施工步驟及構(gòu)件進(jìn)行分解動(dòng)畫展示（圖3），通過便捷的全方位可視化交底，有效地提高了交底內(nèi)容的直觀性和精確度，施工班組也能很快理解設(shè)計(jì)方案和施工方案，極大提高了工作效率。

圖3 節(jié)點(diǎn)BIM-FILM動(dòng)畫演示

同時(shí)，通過BIM信息化技術(shù)交底，施工工藝執(zhí)行得更加徹底，避免了傳統(tǒng)技術(shù)交底后，被交底人的理解與交底內(nèi)容產(chǎn)生偏差，進(jìn)而導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)施工的施工質(zhì)量達(dá)不到預(yù)期效果的問題。

4 結(jié)語

基于BIM技術(shù)的地坪施工，具有模擬工期、協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)、多專業(yè)關(guān)聯(lián)、優(yōu)化節(jié)點(diǎn)、交底可視化等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)施工前提前分析并解決了工期短、車位少、排水效果不理想等關(guān)鍵性問題，節(jié)約工期，并減少人工及材料的浪費(fèi)。

在同類型的大商業(yè)地下室超大面積地坪施工前運(yùn)用BIM技術(shù)做好施工部署推演、車位凈高分析、地坪節(jié)點(diǎn)深化、優(yōu)化排水溝布置、進(jìn)行可視化技術(shù)交底，可達(dá)到節(jié)省工期、確保質(zhì)量、控制成本的目的，從而確保工程的順利完成。