BIM技術在超高層建筑深基坑施工中的應用

孟明（山東華邦建設集團有限公司，山東濰坊262500）

我國城市隨著現代社會經濟發展涌現出越來越多的工程，建筑業逐漸朝著高層、超高層的方向發展。此種施工項目會在一定程度上受到施工區域狹小、周邊建筑物復雜等外界因素的影響，這對現場施工組織管理工作的開展提出了更為苛刻的要求。例如：地鐵線路從工程旁邊經過可能會使得深基坑的支護結構體系變得更為繁雜。因此，工作人員一定要在具體工作的開展過程中對深基坑支護結構持有高度的重視和關注。高效應用BIM技術可以清晰地改善基坑支護體系和地下室主體結構之間的位置關系，有助于提升整體建筑結構的穩定性。此外，管理人員在開展基坑深化設計、基坑繪圖等工作時可以積極發揮出BIM技術的優勢，不僅可以推動現場施工作業的有序開展，還可以在縮短施工時間的同時提升施工現場的精細化管理程度。

1 BIM技術理論概述

BIM技術指的是一種以三維數字技術為基礎構建的數字模型，工程項目的所有數據和信息都可以被融入模型之中。此模型可以在很大程度上幫助工作人員開展工程項目的規劃、施工以及管理等工作，其對于整個建筑項目的全過程都有著非常重要的影響，不但可以在一定程度上提升項目工程的可視化程度，還可以高效提升項目管理的直觀性、體系化和全面性。

相較于其他技術而言，BIM技術主要具有信息集成、工作協同、工作關聯等突出優點。首先，從信息集成的層面而言，工作人員利用BIM技術所構建的三維模型和二維平面設計圖紙有著本質上的區別。其中三維模型可以全方位呈現各個建筑節點，例如：構件連接形式、空間關系、荷載情況等。工作人員可以通過三維模型來直接獲取建筑物的信息和數據，這對于提升項目管理的精確度和管理成效有著關鍵作用。其次，從工作協同的角度來看，建筑企業通過運用BIM技術可以構建高效的信息交流平臺，施工企業、監督機構、設計部門以及業主方都可以通過此平臺來開展交流和溝通，這樣一來，不僅僅降低了管理成本的投入，而且還提升了管理成效。最后，從工作關聯的層面來看。BIM技術的工作內容就是構建三維模型，所以模型中所有的信息和數據都會存在一定的關聯性，一旦建筑物施工過程中出現了技術變更，那么模型中的信息數據也會同步變更，有關圖紙也不需要重新繪制，這對于降低施工成本、確保建設品質有著非常積極的作用。

2 基于BIM技術的深基坑基礎造型模擬

在當前建筑物的施工過程中，基礎施工環節的施工流程為：抗浮錨桿施工及檢驗→底板防水及建設保護層→安裝基礎底板鋼筋→安裝墻、柱鋼筋及搭設模板、支架→澆筑混凝土→拆模保養、清理→外墻防水及保溫層施工→基坑回填。明確施工流程，主要是為了以項目的具體情況為基礎，從而在施工流程和施工技術中找尋BIM技術的切入點，這對于提升經濟成效有著重要作用。

因為此工程項目的施工區域出現在城市中心地段，其受到周圍建筑物和環境的嚴重限制。該項目有著較深的深度，最深部位的高度達到-26m，加上受到施工場地的限制，導致施工用地十分緊張，這大大增加了各項工作的難度，導致基坑支護、開挖、現場加工等都難以高效開展。為此，各個部門和技術人員需要充分做好溝通協調，保證有效銜接好各個環節和工序，科學合理地安排和機械、材料進出場等，做好施工計劃的制定。因此，建筑企業的管理人員一定要抱有高度的重視。從而通過協調部署各工種的交叉流水作業、高效銜接各個施工環節等手段，來提升工程建設的品質，這對于確保施工的安全性和按時竣工有著至關重要的作用。

集水坑、柱下墩、人防墻、塔吊等超高層建筑施工中有著十分復雜的關系。在傳統的設計施工中開展各項工作的依據為二維圖紙，其極易受到平面表達的限制，導致其容易產生部分土方的漏挖、超挖等問題，從而造成機械、人員、材料的浪費，對于確保項目在規定時間內完成有著十分負面的影響。這時就要用到BIM技術了，工作人員通過利用BIM技術來開展精細化建模工作，深化基礎造型，剖析各個部位空間位置的關系，全方位展現BIM技術模擬預判和可視化的突出優點，不僅可以使得工作人員對建筑物整體造型有著更為明確的認知，而且模型還會精確地反映出基坑的坐標、標高數據，這對于施工人員高效開展定位放線工作有著關鍵作用。

基于前期精細化的基礎BIM模型，施工人員可利用BIM技術來對筏板基礎大體積混凝土澆筑來開展深化工作。首先，利用及細化的BIM模型來部署筏板鋼筋支撐，用于三維技術交底。其次，施工人員將工字鋼、角鋼等材料的使用量和規格進行明確，保證后期材料供應無誤。最后，要加強利用BIM技術，完善大體積混凝土冷卻水管管線，在保證施工質量的同時加強經濟型、合理性的考慮。

3 無人機技術輔助深基坑土方開挖

在深基坑土方開挖前利用無人機傾斜攝影技術能夠將地理設計的文理細節充分體現出來，達到深基坑影像數據信息優化的效果。如果存在較多冗余的圖像那么會導致目標匹配度降低，精確性不足，并且難以高效地完成三維實體測量和3D信息模型的構建。最后，傾斜攝影測量工作中以及建模的關鍵組成部分就是分層顯示技術和文理映射技術，通過利用這兩種技術能夠將三維模型的精確度和成效大大提升，有助于節省測量成本。

現如今無人機測量技術憑借著自身操作靈活、經濟性強、準確度高等諸多優點在深基坑施工測量中有著較為廣泛的應用。建筑企業在開展航空攝影測量時可以充分發揮無人機的作用，保證影響數據信息的精確性、高品質。該技術已經廣泛地應用于建筑行業中。近些年，無人機傾斜測量技術作為一種新型的測量技術，在傾斜角度影像信息和信息數據的獲取方面可以通過增加攝像頭和角度提升信息的全面性和準確性。無人機傾斜攝影所采集的數據和以往航測所獲取的單一垂直影像信息相比較而言，前者可以在攝影過程中采集同一位置、多個角度、具有高分辨率的影像資料，而且其還可以在此過程中獲取豐富的地物側面紋理以及位置信息，這對于超高層建筑深基坑施工作業的有序開展有著重要的現實意義。總的來說，無人機傾斜攝影測量技術主要是以大范圍、高準確度、高分辨率的方式來全方位的采集和獲取復雜場景中的信息和數據，從而按照收集設備和專業信息處理系統將數據信息準確性提高，管理人員根據信息處理的結果能夠明確工程所在區域的具體數據信息，能夠直觀地確定深基坑的深度、位置、外觀等，應用價值較強。

在開展深基坑施工作業時建筑企業可以以傾斜攝影航測技術收集的數據為基礎進行三維模型的構建，并且通過比較對深基坑施工的土方量進行確定，從而保證精細化地管理深基坑土方開挖工作，為深基坑施工質量控制打下堅實的信息數據基礎，而且還可以為基坑土方開挖的施工提供動態的監控依據，這對于防止漏挖、超挖等問題的出現有著非常重要的作用。

4 結語

當前施工單位在開展超高層建筑深基坑施工時，容易受到諸多方面因素的影響增加施工難度，在具體施工中，管理人員要嚴格要求施工過程，加強BIM技術、無人機測量技術等現代信息技術的應用，提高工程設計施工效果。管理人員要重點了解施工過程，全方位解決施工中的不足，這對于我國建筑行業的發展以及國民生活品質的提升有著關鍵的現實意義。