BIM技術在逆作法項目應用效果分析

丁杰 顧成

中國核工業華興建設有限公司 江蘇 南京 210019

引言

近年來，“BIM”這個詞不斷地出現在工程人的視野中，BIM技術也從初始的模型搭建階段，向全生命周期的運用階段不斷進化；隨著施工企業數字化轉型的不斷深入，BIM技術與云、大、物、移、智等數字技術無縫銜接，與施工業務深度融合，不斷優化著整個建造過程。

作為建筑行業中較為特殊的工程“逆作法”項目，它本身就具有周邊環境復雜、工程規模大、工程施工復雜等特點。如何利用BIM技術的可視化、數字化、信息化等特點，幫助項目從規劃初期的設計階段，到整體施工建造階段，到最終交付使用的運維階段，解決施工全過程的難題，具有較大的意義。本文從圖紙設計優化、施工場布策劃、施工方案模擬、綜合管理平臺運用等方面出發，對BIM技術在“逆作法”項目的運用效果進行分析，證明了BIM技術在“逆作法”項目運用的可行性，也為今后BIM技術在其他項目的實際應用提供經驗及參考。

1 工程簡介

1.1 工程概況

N0.2016G92地塊項目（南京新城吾悅廣場項目）位于南京市漢中門大街與燕山路交匯處東南側，項目東臨典雅居住宅，南臨江東門北街，西臨燕山路，北臨漢中門大街。項目包括1棟20層辦公樓、1棟24層公寓樓、1棟6層MALL商業裙房購物中心和3棟4層金街商業，東段帶下沉式廣場的純地下室，下設三層整體地下室，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MALL以及室外街區等國際化的封面級城市綜合體[1]。

圖1 吾悅廣場項目效果圖

項目采用“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，商業裙房、購物中心、3#金街區域采用順作施工。

1.2 工程施工重難點

1.2.1 逆作法立柱樁“一柱一樁”。作為“逆作法”施工技術中最核心的技術，逆作法立柱垂直度精度要求較高，本工程立柱設計垂直度精度要求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。且本工程地質環境較為復雜，通過單一的鉆孔勘探很難進行準確判定，柱樁樁徑大，深度較深，鉆孔成樁的施工質量難以保證，同時在成樁后需再安裝立柱，對立柱調垂、固定、樁柱不同標號混凝土的界面控制是立柱樁施工的重點。

1.2.2 總平面管理。現場場地十分狹小，紅線內基坑邊幾乎沒有大的可利用場地，工人生活區無法布置在現場，同時在地下室頂板還未完成前，現場施工材料、周轉工具等布置均無法固定布設，鋼結構構件等大型材料進場，現場存放量受限。

1.2.3 深基坑施工對基坑變形、周邊環境的影響。本工程基坑開挖深度約15m深。基坑影響范圍內巖土層分布變化大，坑底穩定性差，極易產生側向變形的低強度土體，且地層滲透性強，水量豐富，場區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，東側典雅居小區幼兒園距本基坑最近的僅有4.3m，且典雅居小區為較早的建筑，幼兒園基礎為天然基礎，因此本工程深基坑施工變形控制關系重大，在確保工程在進度、質量、安全等方面萬無一失。

2 BIM技術實際運用

2.1 復雜節點三維化、復雜工藝可視化

為確保項目“一柱一樁”垂直度滿足設計要求，項目運用BIM技術，在施工前，建立“一柱一樁”垂直度控制平臺三維模型，通過對模型及施工過程的分析，確定垂直度控制平臺的可操作性、垂直度可校正程度，不斷優化平臺設計，最終確定了本項目施工平臺；同時以三維模型為依據，提供工人加工制作圖，包含了平臺樣式、具體尺寸，連接點節點加工方式等，便于工人加工制作“一柱一樁”垂直度控制平臺，確保了控制平臺的施工質量，為項目“一柱一樁”的施工質量打下了堅實的基礎，本項目施工的立柱樁在施工質量及垂直度控制方面均達到了設計要求，且成型質量較好。

本項目環梁節點處，鋼筋密集且直徑較大，環梁處主筋直徑均在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，在實際施工時操作難度較大。通過BIM三維可視化的先進技術，搭建了環梁節點三維模型，提前發現環梁處鋼筋過密，現場無法施工的問題。通過與設計院溝通，將環梁節點進行了優化，修改部分節點做法。BIM技術的運用，解決了環梁節點鋼筋的綁扎困難、無法施工的難題，加快了環梁節點的施工進度，同時，操縱工藝的優化，也使節點的施工質量也得到了保證[2]。

圖2 環梁節點處鋼筋

2.2 施工方案模擬

因項目為“逆作法”項目，結構板既是項目前期支撐棧橋板，也作為后期工程主體結構，它的施工工藝更為復雜，施工質量要求更高，僅依靠傳統施工經驗，無法準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，僅依靠傳統紙質交底，不能使工人清晰了解施工流程。項目通過BIM技術建立了“逆作法”施工工藝視頻，對于復雜程度高的區域，單獨制作的節點施工工藝視頻，幫助工人了解“逆作法”施工工藝，有利于提高工程施工質量。

本項目汽車坡道處，原設計采用“先封后開”工藝施工，先行封堵坡道口，后期再進行破除，重新施工汽車坡道。但項目通過BIM技術，對汽車坡道處制定多種施工方案，并對各方案進行施工模擬，通過對比分析，發現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，也為后期材料進入下一層地下室提供了運輸通道，將大大提高施工進度，有效避免了汽車坡道逆作施工過程中，存在的支撐搭設困難的問題，消除了拆除頂板封板時存在的安全隱患。

2.3 施工場布策劃

項目位于建鄴市區，現場場地狹小，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，影響工程施工進度。項目通過BIM技術，結合施工進度計劃及“逆作法”施工特點，分階段進行三維場布策劃。初始施工階段，項目利用已施工的“一柱一樁”，優先安裝施工塔吊，考慮塔吊覆蓋范圍及計劃安排，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，不影響施工通行。通過三維場布策劃，解決現場場地狹小，加工車間來回吊運、覆蓋范圍不夠等問題。

2.4 圖紙復核、碰撞檢查

項目為逆作施工，前期圖紙更新較多，項目基本處于邊出圖邊施工階段。通過BIM技術，建立了多專業模型，針對結構圖紙，每次更新后及時核對，與模型進行復核，將變更部位及時與施工及分包溝通，同時進行了多專業協同和碰撞檢測，提前發現水、暖、電等各專業之間平面、空間關系，檢查是否存在碰撞和不合理的問題。項目圖紙復合后，主體結構方面提出圖紙問題200余條。通過模型復核，優化機電管線設計，增加地下室凈空，調整幕墻結構布置，整體觀感更美觀，細化裝飾裝修布局，減輕后期整改工程量。

2.5 BIM5D平臺助力項目管理

項目運用了廣聯達BIM+智慧工地管理平臺，將現場問題表單化，工程任務定制化，通過平臺協助項目進行質量管理、安全管理、生產管理等。

運用手機APP等智能設備，實現質量問題隨手拍、安全隱患及時改，直接將問題發送至勞務班組，添加備注及現場實際照片，便于班組及時整改，班組整改后通過APP及時復核，降低現場質量、安全隱患。

通過數字例會制度，每周更新周計劃，計劃細化到區，責任落實到人，有效推進了項目施工進度，同時能及時反映項目滯后進度，便于管理人員合理調整工期[3]。

3 結束語

科技創新發展，技術引領未來，BIM技術的出現推動了整個建筑產業的升級轉型，而BIM技術的運用不僅僅是把項目模型建好、把數據做出來，更重要的是要結合項目管理，優化和完善管理流程及制度。通過BIM技術將質量、安全、生產、材料、經驗等多方面結合，實現項目的管理前置，減少返工，減少浪費，降低成本，提高項目精細化管理的能力。