丁杰 顧成

中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司 江蘇 南京 210019

引言

近年來，“BIM”這個(gè)詞不斷地出現(xiàn)在工程人的視野中，BIM技術(shù)也從初始的模型搭建階段，向全生命周期的運(yùn)用階段不斷進(jìn)化；隨著施工企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷深入，BIM技術(shù)與云、大、物、移、智等數(shù)字技術(shù)無縫銜接，與施工業(yè)務(wù)深度融合，不斷優(yōu)化著整個(gè)建造過程。

作為建筑行業(yè)中較為特殊的工程“逆作法”項(xiàng)目，它本身就具有周邊環(huán)境復(fù)雜、工程規(guī)模大、工程施工復(fù)雜等特點(diǎn)。如何利用BIM技術(shù)的可視化、數(shù)字化、信息化等特點(diǎn)，幫助項(xiàng)目從規(guī)劃初期的設(shè)計(jì)階段，到整體施工建造階段，到最終交付使用的運(yùn)維階段，解決施工全過程的難題，具有較大的意義。本文從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)優(yōu)化、施工場布策劃、施工方案模擬、綜合管理平臺(tái)運(yùn)用等方面出發(fā)，對BIM技術(shù)在“逆作法”項(xiàng)目的運(yùn)用效果進(jìn)行分析，證明了BIM技術(shù)在“逆作法”項(xiàng)目運(yùn)用的可行性，也為今后BIM技術(shù)在其他項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用提供經(jīng)驗(yàn)及參考。

1 工程簡介

1.1 工程概況

N0.2016G92地塊項(xiàng)目（南京新城吾悅廣場項(xiàng)目）位于南京市漢中門大街與燕山路交匯處東南側(cè)，項(xiàng)目東臨典雅居住宅，南臨江東門北街，西臨燕山路，北臨漢中門大街。項(xiàng)目包括1棟20層辦公樓、1棟24層公寓樓、1棟6層MALL商業(yè)裙房購物中心和3棟4層金街商業(yè)，東段帶下沉式廣場的純地下室，下設(shè)三層整體地下室，建筑面積15.9萬m2，總建筑面積36.2萬m2。是集高端酒店式公寓、大型商業(yè)MALL以及室外街區(qū)等國際化的封面級(jí)城市綜合體[1]。

圖1 吾悅廣場項(xiàng)目效果圖

項(xiàng)目采用“逆作法”施工。地下室整體采用了大開口式逆作法施工工藝，辦公樓，公寓樓，1#、2#金街采用上下同步逆作施工，商業(yè)裙房、購物中心、3#金街區(qū)域采用順作施工。

1.2 工程施工重難點(diǎn)

1.2.1 逆作法立柱樁“一柱一樁”。作為“逆作法”施工技術(shù)中最核心的技術(shù)，逆作法立柱垂直度精度要求較高，本工程立柱設(shè)計(jì)垂直度精度要求1/600~1/1000；本工程采用鉆孔灌注樁施工，通過此工藝施工的立柱，垂直度控制難度較大。且本工程地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，通過單一的鉆孔勘探很難進(jìn)行準(zhǔn)確判定，柱樁樁徑大，深度較深，鉆孔成樁的施工質(zhì)量難以保證，同時(shí)在成樁后需再安裝立柱，對立柱調(diào)垂、固定、樁柱不同標(biāo)號(hào)混凝土的界面控制是立柱樁施工的重點(diǎn)。

1.2.2 總平面管理。現(xiàn)場場地十分狹小，紅線內(nèi)基坑邊幾乎沒有大的可利用場地，工人生活區(qū)無法布置在現(xiàn)場，同時(shí)在地下室頂板還未完成前，現(xiàn)場施工材料、周轉(zhuǎn)工具等布置均無法固定布設(shè)，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件等大型材料進(jìn)場，現(xiàn)場存放量受限。

1.2.3 深基坑施工對基坑變形、周邊環(huán)境的影響。本工程基坑開挖深度約15m深?；佑绊懛秶鷥?nèi)巖土層分布變化大，坑底穩(wěn)定性差，極易產(chǎn)生側(cè)向變形的低強(qiáng)度土體，且地層滲透性強(qiáng)，水量豐富，場區(qū)地下水對基坑施工影響大，且基坑距離周邊城市主要通行道路較近，東側(cè)典雅居小區(qū)幼兒園距本基坑最近的僅有4.3m，且典雅居小區(qū)為較早的建筑，幼兒園基礎(chǔ)為天然基礎(chǔ)，因此本工程深基坑施工變形控制關(guān)系重大，在確保工程在進(jìn)度、質(zhì)量、安全等方面萬無一失。

2 BIM技術(shù)實(shí)際運(yùn)用

2.1 復(fù)雜節(jié)點(diǎn)三維化、復(fù)雜工藝可視化

為確保項(xiàng)目“一柱一樁”垂直度滿足設(shè)計(jì)要求，項(xiàng)目運(yùn)用BIM技術(shù)，在施工前，建立“一柱一樁”垂直度控制平臺(tái)三維模型，通過對模型及施工過程的分析，確定垂直度控制平臺(tái)的可操作性、垂直度可校正程度，不斷優(yōu)化平臺(tái)設(shè)計(jì)，最終確定了本項(xiàng)目施工平臺(tái)；同時(shí)以三維模型為依據(jù)，提供工人加工制作圖，包含了平臺(tái)樣式、具體尺寸，連接點(diǎn)節(jié)點(diǎn)加工方式等，便于工人加工制作“一柱一樁”垂直度控制平臺(tái)，確保了控制平臺(tái)的施工質(zhì)量，為項(xiàng)目“一柱一樁”的施工質(zhì)量打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，本項(xiàng)目施工的立柱樁在施工質(zhì)量及垂直度控制方面均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，且成型質(zhì)量較好。

本項(xiàng)目環(huán)梁節(jié)點(diǎn)處，鋼筋密集且直徑較大，環(huán)梁處主筋直徑均在25mm以上，間距在100mm左右，且還需穿插梁縱橫向鋼筋，部分立柱需穿插立柱縱向鋼筋，在實(shí)際施工時(shí)操作難度較大。通過BIM三維可視化的先進(jìn)技術(shù)，搭建了環(huán)梁節(jié)點(diǎn)三維模型，提前發(fā)現(xiàn)環(huán)梁處鋼筋過密，現(xiàn)場無法施工的問題。通過與設(shè)計(jì)院溝通，將環(huán)梁節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化，修改部分節(jié)點(diǎn)做法。BIM技術(shù)的運(yùn)用，解決了環(huán)梁節(jié)點(diǎn)鋼筋的綁扎困難、無法施工的難題，加快了環(huán)梁節(jié)點(diǎn)的施工進(jìn)度，同時(shí)，操縱工藝的優(yōu)化，也使節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量也得到了保證[2]。

圖2 環(huán)梁節(jié)點(diǎn)處鋼筋

2.2 施工方案模擬

因項(xiàng)目為“逆作法”項(xiàng)目，結(jié)構(gòu)板既是項(xiàng)目前期支撐棧橋板，也作為后期工程主體結(jié)構(gòu)，它的施工工藝更為復(fù)雜，施工質(zhì)量要求更高，僅依靠傳統(tǒng)施工經(jīng)驗(yàn)，無法準(zhǔn)確判斷工藝施工中存在的問題，且大部分工人均未接觸過“逆作法”項(xiàng)目，對“先封后開板”、“先開后封板”、“立柱”等工藝并不了解，僅依靠傳統(tǒng)紙質(zhì)交底，不能使工人清晰了解施工流程。項(xiàng)目通過BIM技術(shù)建立了“逆作法”施工工藝視頻，對于復(fù)雜程度高的區(qū)域，單獨(dú)制作的節(jié)點(diǎn)施工工藝視頻，幫助工人了解“逆作法”施工工藝，有利于提高工程施工質(zhì)量。

本項(xiàng)目汽車坡道處，原設(shè)計(jì)采用“先封后開”工藝施工，先行封堵坡道口，后期再進(jìn)行破除，重新施工汽車坡道。但項(xiàng)目通過BIM技術(shù)，對汽車坡道處制定多種施工方案，并對各方案進(jìn)行施工模擬，通過對比分析，發(fā)現(xiàn)部分坡道可直接施工，無須采取“先封后開”施工，而直接施工部分坡道，在減少該處施工工程量的同時(shí)，也為后期材料進(jìn)入下一層地下室提供了運(yùn)輸通道，將大大提高施工進(jìn)度，有效避免了汽車坡道逆作施工過程中，存在的支撐搭設(shè)困難的問題，消除了拆除頂板封板時(shí)存在的安全隱患。

2.3 施工場布策劃

項(xiàng)目位于建鄴市區(qū)，現(xiàn)場場地狹小，對于材料堆場、加工車間的位置選取要求較高，不然將不利于工人施工，影響工程施工進(jìn)度。項(xiàng)目通過BIM技術(shù)，結(jié)合施工進(jìn)度計(jì)劃及“逆作法”施工特點(diǎn)，分階段進(jìn)行三維場布策劃。初始施工階段，項(xiàng)目利用已施工的“一柱一樁”，優(yōu)先安裝施工塔吊，考慮塔吊覆蓋范圍及計(jì)劃安排，合理布置了加工車車間及材料堆場。在B0板施工完成后，選擇不影響施工通道的中部及邊緣位置布置加工車間便于施工的同時(shí)，不影響施工通行。通過三維場布策劃，解決現(xiàn)場場地狹小，加工車間來回吊運(yùn)、覆蓋范圍不夠等問題。

2.4 圖紙復(fù)核、碰撞檢查

項(xiàng)目為逆作施工，前期圖紙更新較多，項(xiàng)目基本處于邊出圖邊施工階段。通過BIM技術(shù)，建立了多專業(yè)模型，針對結(jié)構(gòu)圖紙，每次更新后及時(shí)核對，與模型進(jìn)行復(fù)核，將變更部位及時(shí)與施工及分包溝通，同時(shí)進(jìn)行了多專業(yè)協(xié)同和碰撞檢測，提前發(fā)現(xiàn)水、暖、電等各專業(yè)之間平面、空間關(guān)系，檢查是否存在碰撞和不合理的問題。項(xiàng)目圖紙復(fù)合后，主體結(jié)構(gòu)方面提出圖紙問題200余條。通過模型復(fù)核，優(yōu)化機(jī)電管線設(shè)計(jì)，增加地下室凈空，調(diào)整幕墻結(jié)構(gòu)布置，整體觀感更美觀，細(xì)化裝飾裝修布局，減輕后期整改工程量。

2.5 BIM5D平臺(tái)助力項(xiàng)目管理

項(xiàng)目運(yùn)用了廣聯(lián)達(dá)BIM+智慧工地管理平臺(tái)，將現(xiàn)場問題表單化，工程任務(wù)定制化，通過平臺(tái)協(xié)助項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量管理、安全管理、生產(chǎn)管理等。

運(yùn)用手機(jī)APP等智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量問題隨手拍、安全隱患及時(shí)改，直接將問題發(fā)送至勞務(wù)班組，添加備注及現(xiàn)場實(shí)際照片，便于班組及時(shí)整改，班組整改后通過APP及時(shí)復(fù)核，降低現(xiàn)場質(zhì)量、安全隱患。

通過數(shù)字例會(huì)制度，每周更新周計(jì)劃，計(jì)劃細(xì)化到區(qū)，責(zé)任落實(shí)到人，有效推進(jìn)了項(xiàng)目施工進(jìn)度，同時(shí)能及時(shí)反映項(xiàng)目滯后進(jìn)度，便于管理人員合理調(diào)整工期[3]。

3 結(jié)束語

科技創(chuàng)新發(fā)展，技術(shù)引領(lǐng)未來，BIM技術(shù)的出現(xiàn)推動(dòng)了整個(gè)建筑產(chǎn)業(yè)的升級(jí)轉(zhuǎn)型，而BIM技術(shù)的運(yùn)用不僅僅是把項(xiàng)目模型建好、把數(shù)據(jù)做出來，更重要的是要結(jié)合項(xiàng)目管理，優(yōu)化和完善管理流程及制度。通過BIM技術(shù)將質(zhì)量、安全、生產(chǎn)、材料、經(jīng)驗(yàn)等多方面結(jié)合，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的管理前置，減少返工，減少浪費(fèi)，降低成本，提高項(xiàng)目精細(xì)化管理的能力。