中国农业科技国际交流中心项目基坑工程基坑深度25. 5m, 拟建结构地下室为5 层。基坑施工采用明挖顺作法工艺, 采用单排桩+ 内支撑+ 锚索的支护结构, 内支撑结构均采用钢筋混凝土桁架撑, 锚索布置为一桩一锚, 竖直方向设置3 道内支撑和1 道锚索, 空间造型复杂, 施工难度大。通过建立BIM 三维模型及有效信息, 可以分段建立基坑支护、内支撑、土方外运等BIM 模型, 提前熟悉各工序施工流程并解决可预见的各种问题, 对方案深化设计、施工进度模拟、施工工艺、碰撞测试、现场资料管理等都有显著作用, 可实现技术创效。以中国农业科技国际交流中心项目基坑工程为例, 分析BIM 技术在深基坑工程领域的应用价值。
在深基坑工程中, 支护形式的选择极为重要,不仅关系到工程边坡的稳定性, 周围建筑物、地下管线、周边道路的安全性, 还影响在建项目的正常施工及基坑变形控制。因此, 在深基坑支护施工中, 要根据现场情况选择最佳的支护形式,确保深基坑支护工程的牢固可靠及持久耐用。深基坑支护工程的可靠性与建筑自身的质量和耐久性有密切联系, 要根据工程的实际情况选择合理的支护方案。应用BIM 技术指导深基坑工程施工,有助于合理规划施工工序、降低施工成本及安全风险, 达成预期目标。
本文以中国农业科技国际交流中心项目基坑工程为例, 探索如何应用BIM 技术整合项目各阶段的管理及信息, 提供工程项目增值服务, 并研究BIM 4D 施工管理的有效性和实用性。
1 工程简介
中国农业科技国际交流中心项目土护降工程位于北京市海淀区中关村南大街与学院南路两条交通干线的东北角, 地铁东南出入口与项目地下2层衔接。该工程为中国农业科技国际交流中心项目土护降工程, 基坑侧壁安全等级一级, 其设计使用年限不超过2 年。结构类型为钢框架+ 支撑,地下5 层, 1#楼地上16 层, 2#楼地上17 层。建成后将成为该区域标志性建筑。
该结构地下室为5 层, 基坑面积约10 187m2,槽深25. 5m。施工采用明挖顺作法施工, 支护结构为单排桩+内支撑+锚索支护, 护坡桩规格为常规区域1000@1400 与西侧地铁区域1200@ 1600 两种灌注桩, 内支撑结构采用混凝土桁架撑, 锚索为一桩一锚, 竖向方向设置3 道内支撑和1 道锚索。本基坑工程主要分为两大施工项目: 基坑土方, 支护。支护包括护坡桩、内支撑、预应力锚杆、土钉墙、挡土墙、桩间土护壁等分项工程。
2 工程重难点
西侧临近地铁的保护
土方开挖难度大
严格控制支撑体系施工质量
严格控制护坡桩、立柱桩的施工质量
严格控制锚杆施工质量
格构柱与支撑梁节点部位钢筋安装
提前制订各项预案
提前规划施工流程
3 BIM 技术研究与应用情况
建立三维模型
设计深化及图样审核
碰撞测试
输出已建模型的材料清单
施工进度模拟
合理进行空间布局
模型漫游
可视化虚拟交底
4 结语
通过在中国农业科技国际交流中心项目基坑工程中应用BIM 技术, 得出以下结论:
①BIM 技术具有强大的建模功能, 可更加直观、深刻地展示图样, 有利于对异形结构的把握;
②通过三维渲染效果可以形象生动地向招标单位展示施工重点和难点, 提高项目中标率;
③经过分段建模可以预见并解决图样中存在的问题, 大幅减少施工过程中的技术问题、安全问题, 避免因图样问题造成返工整改, 实现技术创效;
④通过三维模型能够更加直观地对现场劳务人员进行交底, 提高交底质量, 提高现场施工管理效率;
⑤通过应用BIM 技术使护坡桩、内支撑、格构柱等的施工精准、合理, 有效避免返工费料, 优化资源配置;
⑥通过对关键、复杂节点的模拟, 可以不断改进施工工艺, 提高施工水平;
⑦在模型中实时跟进施工动态, 直观反馈, 一目了然;
⑧BIM 技术强大的信息资源整合能力, 便于建筑全生命周期内的管理和维护。
