基于BIM的深基坑施工安全專項方案應用探索

張斯曼　楊學祥

摘要：文章在深基坑施工安全專項方案的編制、評價及實施中結合BIM，通過在荊州市某項目中實際運用，探索基于BIM的深基坑施工安全專項方案的優化與管理的可行性及優越性，以期優化施工方案、提高施工效率，加強施工安全管理。

Abstract： This article combines BIM in the preparation， evaluation and implementation of the special safety plan for deep foundation pit construction. Through the practical application in a project in Jingzhou， the feasibility and superiority of the optimization and management of the special safety plan for deep foundation pit construction based on BIM are explored， in order to optimize the construction plan， improve the construction efficiency and strengthen the construction safety management.

關鍵詞：BIM;深基坑;安全專項方案

Key words： BIM;deep foundation pit;special construction scheme for safety

中圖分類號：TU17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）05-0221-03

0? 引言

BIM（Building Infromation Modeling）是推進我國建筑業信息化、智能化的重要理念之一。通過計算機軟件將這種理念轉換為我們可有效使用的工具，為我們的決策提供依據。BIM從建筑工程領域逐漸推廣至橋梁、道路、市政工程等各個領域，近十余年間已經在許多大型項目建設中已經運用，在行業內的認可度越來越高。BIM在深基坑工程領域中的應用正在逐步發展且發展空間還很大[1]。深基坑工程具有環境影響因素多、巖土力學性質復雜、危險性較大等特點[2]，BIM具有智能化、共享化、可視化、精細化、動態化等優勢[3]，因此利用BIM技術及管理理念優化深基坑施工安全專項方案編制、實施和管理，有利于提高施工效率和加強安全管理。

1? 深基坑施工安全專項方案的編制、評價及實施的現狀分析

根據建辦質[2018]（31號）文定義，深基坑工程是指開挖深度超過5m（含5m）的基坑（槽）的土方開挖、支護、降水工程，它是屬于超過一定規模的危險性較大的分部分項工程，是要編制施工安全專項方案并經過專家審查合格后才可實施的[4]。

在深基坑工程施工安全專項方案編制前的準備工作中，編寫人員需要花費一段時間從各方人員手中收集編制方案相關的最新資料，編寫人員一定程度上也是通過這些資料加深對擬建項目情況的認識，資料的新舊、齊全與否都對方案的質量有所影響。資料信息的完備性和一致性不高。

從編制的角度來看，現階段絕大多數深基坑工程施工安全專項方案是項目部技術人員根據自身的施工經驗結合設計院出具的圖紙、擬施工場地情況、相關施工規范等資料編制的，這樣施工安全專項方案質量的高低過于依賴編制人員的經驗且主觀性較大。且施工時的安全隱患數量繁多，即便是分類管理，在排查的過程中也是極易遺漏[5]。

從深基坑工程施工安全專項方案的評價、實施的角度來看，通過平面圖紙及文字方案說明來傳達編制者的施工方案思想不夠直觀，溝通效率不穩定，施工現場總體協調管控難度大。

2? 基于BIM的深基坑施工安全專項方案應用模式介紹

現階段大多數項目還是用CAD軟件設計出圖和施工，二維圖紙傳遞信息不直觀，造成圖紙的信息傳遞效率低[6]，所以要使用BIM技術就需要首先將項目施工圖采用Autodesk Revit軟件進行翻模。通過建成的模型集成和關聯信息，再配合運用Autodesk Navisworks軟件模擬深基坑工程具有的真實信息，優化深基坑施工安全專項方案。具體應用技術路線見圖1。

3? 工程實例應用

3.1 項目概況及周邊環境情況可視化管理

某醫院綜合樓改擴建項目位于塔橋路東側，長港路北側。本項目基坑開挖深度7.6-8.3m。電梯井坑中坑相對主樓基底深度為1.40-2.40m。基坑四角采用樁撐支護，其它段采用懸臂樁支護。圖2為本項目深基坑支護平面圖。圖3為本項目基坑三維模型。

該基坑開口線西側距紅線最小距離約為4.50m，紅線外為塔橋路，人行道和非機動車道下有雨污管道和其他線纜;開口線南側距紅線最小距離約為0.60m，距長港路道路邊線最小距離19.90m;基坑開口線北側距紅線約為1.40m，紅線外已有2棟運管宿舍為7層，條形基礎，埋深約1m，基坑開口線北側距已建建筑物最小距離為6.30m;基坑開口線東側緊鄰有醫院三層臨時用房。場地周邊情況及場地布置情況見圖4。

3.2 施工工況、進度精細化管理

3.3 重大危險源提前標記，加強項目動態管理

在施工之前，通過查看BIM模型和在施工模擬的過程中發現的重大危險源，可通過軟件直接在模型上具體位置處添加標記，標識出來，以便在施工過程中重點關注、監測這些部位的變化。施工過程中新發現的重大危險源也能及時添加標記，在開會討論應對方案或進行技術交底時打開模型，是哪個部位一步了然。當這些危險源的問題已經得到解決后，可直接將其標記狀態調整為已解決，便于項目的事中管理。

3.4 施工安全保證措施落實到點

施工安全保證措施不再僅僅是規范化的描述語言，將措施可視化，使其成為施工過程中的一部分，融合到現場布置模型中去。在此處了結合BIM技術，將施工安全保證措施具體化、具象化，有利于措施落實到位、加強施工安全。例如：為加強安全教育，樹立安全意識，我們在近工地大門口設置安全講評臺，旁邊為放置應急救援物資的倉庫和消防設施，見圖9。在基坑周邊設置防護欄桿，防止施工人員踩空掉落。為使施工人員安全上下基坑，每間隔一段距離設置安全爬梯，見圖8。

3.5 重點部位施工模擬

重點部位、復雜部位的施工過程可以通過Navisworks軟件進行仿真模擬，加強事前控制，使方案安全進行。本項目中我們針對基坑內支撐部位拆除工作模擬施工，在底板砼澆筑完成且用C20砼回填底板與支護樁之間的肥槽后，方可拆除支撐。并制作成動畫演示。

4? 結論

工程項目的安全直接關系到人民的生命安全，針對危大工程，編制和實施施工安全專項方案是加強施工安全管理的重要措施。為了提高深基坑施工安全專項方案的質量和實施效率，真正運用好該方案，筆者將BIM理念與技術應用于某醫院綜合樓改擴建項目深基坑施工安全專項方案的優化和管理實施中，相對傳統的方案管理及實施，施工效率有了較大的提高，安全管控更加細致，施工管理更加便捷。

參考文獻：

[1]陳仁全.BIM技術在武漢帝斯曼國際中心深基坑工程的應用[C].中國巖石力學與工程學會、中國水利水電勘測設計協會、云南省巖土力學與工程學會.第二屆全國巖土工程BIM技術研討會論文集.中國巖石力學與工程學會、中國水利水電勘測設計協會、云南省巖土力學與工程學會：云南省巖土力學與工程學會，2017：191-197.

[2]劉瓊，李能.基于BIM技術的深基坑可視化建模技術初探[J].江西測繪，2019（01）：6-8.

[3]李文芳，劉莎莎.BIM技術在施工模擬中的應用研究[J].教育教學論壇，2018（30）：57-58.

[4]《住房城鄉建設部辦公廳關于實施〈危險性較大的分部分項工程安全管理規定〉有關問題的通知》建辦質〔2018〕31號文[S].

[5]田瓊，譚顯通，羅雄文.BIM技術在建筑工程施工安全管理中的應用探索[J].湖南理工學院學報（自然科學版），2019，32（03）：68-71.

[6]譚佩.BIM信息可視化技術在基坑工程中的應用[D].廣州大學，2016.