深基坑工程BIM技術(shù)及信息化管理的應(yīng)用

應(yīng)鵬飛

中建七局（上海）有限公司，中國(guó)·上海 200000

現(xiàn)如今，中國(guó)城市化進(jìn)程在不斷加快，建筑工程的數(shù)量也隨之增多，地下空間逐漸被開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，許多工程開(kāi)始采用深基坑。在深基坑工程施工的過(guò)程中，為了保障施工質(zhì)量和安全，需要采取有效的管理措施。在信息時(shí)代背景下，BIM技術(shù)及信息化管理的應(yīng)用愈加廣泛，論文針對(duì)該技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的闡述和分析。

深基坑；BIM技術(shù)；信息化管理

1 引言

隨著信息時(shí)代的來(lái)臨，中國(guó)各行各業(yè)都開(kāi)始了信息化的建設(shè)與發(fā)展。在建筑工程方面，由于其工程難度在不斷加大且建筑高度不斷提升，所以管理難度也隨之加大。為了確保工程建設(shè)的安全和質(zhì)量，需要采取有效的管理方式。在工程建設(shè)管理的過(guò)程中，可以信用信息化管理的模式，應(yīng)用BIM技術(shù)使工程管理更加全面有效。為此，要積極開(kāi)發(fā)BIM技術(shù)軟件，提升工程管理的信息化水平，減少施工中潛在的隱患問(wèn)題，做好信息整合、數(shù)據(jù)分析等工作，為工程建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

2 BIM技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用

2.1 碰撞檢測(cè)

深基坑工程的內(nèi)容比較單一，無(wú)需對(duì)土建工程和安裝施工進(jìn)行考慮，管線碰撞的情況較少。但在實(shí)際施工的過(guò)程中，地下室和維護(hù)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以需要做好碰撞檢測(cè)。在工程策劃的過(guò)程中，可以在地下室結(jié)構(gòu)BIM模型中導(dǎo)入基坑模型，然后檢測(cè)碰撞情況。某個(gè)工程在檢測(cè)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)大部分碰撞點(diǎn)都在地下三層，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，技術(shù)人員調(diào)整了地下三層結(jié)構(gòu)，根據(jù)頂板和支撐梁的碰撞情況，上移了第二道支撐標(biāo)高，進(jìn)而在頂板施工的過(guò)程中，不拆除支撐也可以[1]。之后，根據(jù)支撐結(jié)構(gòu)柱和梁的碰撞情況，與設(shè)計(jì)單位協(xié)商，水平位移了碰撞格構(gòu)柱，從而解決了碰撞問(wèn)題。不僅如此，其還加大了格構(gòu)柱的距離，進(jìn)而使受力更加可靠，提升了工程的整體質(zhì)量。

2.2 節(jié)點(diǎn)可視

在BIM技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，可以配合各種技術(shù)軟件或插件，包括Extensions、Revit 等。軟件具有可視化的特點(diǎn)，在復(fù)雜節(jié)點(diǎn)施工的過(guò)程中，可以利用軟件了解構(gòu)件空間之間的關(guān)系。在實(shí)際施工的過(guò)程中，支撐體系節(jié)點(diǎn)普遍比較復(fù)雜，需要利用BIM模型進(jìn)行處理，掌握節(jié)點(diǎn)交叉位置。如果支撐梁柱鋼筋沒(méi)有穿過(guò)格構(gòu)柱，則會(huì)出現(xiàn)部分鋼筋相互碰撞的問(wèn)題。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題，可以應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行解決，調(diào)整縱向鋼筋的位置，通過(guò)模型對(duì)鋼筋間距進(jìn)行觀察，計(jì)算出可以滿(mǎn)足要求的最小距離。由于BIM技術(shù)具有可視化的特點(diǎn)，所以在技術(shù)交底的過(guò)程中，可以避免很多技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)減少返工情況的出現(xiàn)。

2.3 基坑監(jiān)測(cè)

在基坑施工的過(guò)程中，應(yīng)該采取動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的方式。在不同的施工階段，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)會(huì)不斷變化，許多數(shù)據(jù)并不是在建模階段出現(xiàn)的，而是根據(jù)實(shí)際工況，然后利用軟件中的工具計(jì)算得出的，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與模型之間的聯(lián)動(dòng)，進(jìn)而使監(jiān)測(cè)更具有時(shí)效性，可以同步掌握施工的具體情況，進(jìn)而及時(shí)對(duì)工程進(jìn)行調(diào)整[2]。通常會(huì)采用Naisorks軟件中的Data Tools工具。無(wú)需應(yīng)用Revit軟件中的修改、增刪等功能，可以減少工作量，進(jìn)而節(jié)省更多工作時(shí)間。該方法可以為檢測(cè)人員提供更多附加信息，從而達(dá)成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)共享的目的，這樣現(xiàn)場(chǎng)人員就可以快速、準(zhǔn)確的明確危險(xiǎn)點(diǎn)、敏感點(diǎn)的具體位置，進(jìn)而針對(duì)實(shí)際問(wèn)題采取合理的施工預(yù)案，保障施工的效率和安全。

2.4 場(chǎng)布管理

BIM技術(shù)可以說(shuō)是一種三維策劃技術(shù)，應(yīng)用相應(yīng)的軟件可以構(gòu)建BIM模型，還可以根據(jù)具體的要求模擬各個(gè)施工階段，進(jìn)而在沒(méi)有施工之前就可以對(duì)工程的建設(shè)情況有所了解，有助于掌握各個(gè)環(huán)節(jié)中潛在的問(wèn)題，進(jìn)而提出合理有效的優(yōu)化措施。利用該技術(shù)，可以將現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)施的布置、材料堆放等工作劃分為多個(gè)階段，采用模擬排布的方式了解設(shè)置中存在的問(wèn)題，避免在實(shí)際設(shè)置的過(guò)程中出現(xiàn)二次搬運(yùn)、材料短駁等問(wèn)題。

以某工程為例，該工程位于城市中心地帶，基坑面積較大，周?chē)鄙僮銐虻目烧加脜^(qū)域，在施工的過(guò)程中需要對(duì)材料的對(duì)方進(jìn)行合理的布置和安排。大部分材料和設(shè)備都會(huì)在棧橋上堆放，然后根據(jù)施工需要進(jìn)行調(diào)整和運(yùn)送，棧橋發(fā)揮了極大的作用，其形式好壞與工程推進(jìn)有直接關(guān)系。因此，在施工之前，可以利用BIM技術(shù)對(duì)棧橋和場(chǎng)布進(jìn)行模擬，根據(jù)模擬效果選擇恰當(dāng)合理的布置方案，確保工程施工的順利完成。此外，從標(biāo)準(zhǔn)化施工管理的角度看，BIM技術(shù)還可以在基坑挖掘之前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)劃和管理，從而提升工程的標(biāo)準(zhǔn)化水平，使工程更加規(guī)范安全。在驗(yàn)收的過(guò)程中，也可以利用BIM技術(shù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃和實(shí)際施工情況進(jìn)行對(duì)比分析，為專(zhuān)家提供更多驗(yàn)收評(píng)價(jià)的依據(jù)。

2.5 平臺(tái)協(xié)同

隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，BIM技術(shù)在不斷完善，不僅可以利用計(jì)算機(jī)建立BIM模型，也可以運(yùn)用手機(jī)APP 對(duì)工程進(jìn)行管理，包括成本、進(jìn)度、質(zhì)量等多個(gè)方面。手機(jī)移動(dòng)端可以實(shí)時(shí)監(jiān)控并存儲(chǔ)深基坑施工的過(guò)程，時(shí)刻掌握現(xiàn)場(chǎng)施工的情況，進(jìn)而確保施工的效率和安全。不僅如此，可以向負(fù)責(zé)人推送任務(wù)，通過(guò)云技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程跟蹤，進(jìn)而形成真正的閉環(huán)管理。在5D 平臺(tái)應(yīng)用的過(guò)程中，可以錄入工地照片，然后進(jìn)行云端同步，即使不在工程現(xiàn)場(chǎng)，甚至身處其他城市，也可以通過(guò)平臺(tái)了解物資使用、投入等情況，進(jìn)而對(duì)工程進(jìn)行全方位的把控，確保工程的順利完工。

3 信息化管理在深基坑工程中的應(yīng)用

3.1 視頻監(jiān)控

現(xiàn)如今，信息技術(shù)在不斷完善和發(fā)展，各行各業(yè)都在進(jìn)行信息化建設(shè)，建筑行業(yè)也不例外。深基坑工程通常需要較長(zhǎng)的施工時(shí)間，因?yàn)樵摴こ痰沫h(huán)節(jié)較多、涉及內(nèi)容比較復(fù)雜，所以需要采取科學(xué)有效的管理方式，各個(gè)部門(mén)單位之間應(yīng)該做好協(xié)調(diào)溝通，確保管理工作的有效落實(shí)。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用，在該技術(shù)的作用下，可以在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置視頻監(jiān)控。視頻監(jiān)控可以監(jiān)控施工現(xiàn)場(chǎng)的所有活動(dòng)，監(jiān)控范圍十分廣泛，包括大門(mén)、通道等。采用數(shù)字遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)場(chǎng)所的監(jiān)控管理，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控的方式掌握工程建設(shè)的進(jìn)度，了解工程建設(shè)中存在的問(wèn)題，同時(shí)監(jiān)督施工人員的行為，排除施工中存在的各類(lèi)安全或質(zhì)量隱患，從而充分發(fā)揮管理工作的作用。要選擇專(zhuān)業(yè)能力強(qiáng)、職業(yè)素養(yǎng)高的工作人員進(jìn)行項(xiàng)目視頻的監(jiān)控和抓拍，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工具體、真實(shí)的情況，采用截圖并配合文字的方式來(lái)制作整改單據(jù)，詳細(xì)提出質(zhì)量、安全方面的整改要求，使整改工作更加直觀具體[3]。不僅如此，可以應(yīng)用PM系統(tǒng)進(jìn)行信息推送，項(xiàng)目部門(mén)收到信息之后進(jìn)行分析和審核，確定無(wú)誤之后再落實(shí)整改工作。通過(guò)視頻監(jiān)控的方式，可以實(shí)時(shí)掌握深基坑工況，并針對(duì)工程中存在的質(zhì)量和安全問(wèn)題采取有效的整改措施。

3.2 安全監(jiān)控

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以用于安全監(jiān)控，在深基坑施工的過(guò)程中，需要使用各種機(jī)械設(shè)備，工況比較復(fù)雜，如果不采取有效的監(jiān)管措施，可能會(huì)出現(xiàn)各類(lèi)安全問(wèn)題。如果采用傳統(tǒng)的管理方式，不僅效果不明顯，而且會(huì)浪費(fèi)許多時(shí)間和人力。因此，要對(duì)傳統(tǒng)的管理模式進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，采用信息化管理模式，全面提升管理效率。通常深基坑施工的過(guò)程中需要使用塔機(jī)，而塔機(jī)也是比較容易引發(fā)安全事故的一種設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐纱罅康娜藛T傷亡。因此，應(yīng)該加強(qiáng)塔機(jī)的管理，采取有效的安全防控措施，利用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備監(jiān)控塔機(jī)的使用情況，了解塔機(jī)在施工過(guò)程中存在的問(wèn)題隱患，然后采取有效的預(yù)警處理措施，確保施工的安全性?？梢詷?gòu)建建筑起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)，其主要由顯示系統(tǒng)、傳感器、安全軟件、安全硬件等部分組成。監(jiān)控系統(tǒng)可以改善塔機(jī)管理模式，從預(yù)防的角度入手，實(shí)現(xiàn)連續(xù)性監(jiān)控和管理。不僅如此，該系統(tǒng)應(yīng)用之后，被動(dòng)管理模式會(huì)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)管理模式，從而減少超載、違規(guī)操作等問(wèn)題引發(fā)的安全事故。

3.3 信息管理

針對(duì)當(dāng)前檢測(cè)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行分析，了解系統(tǒng)中存在的問(wèn)題和缺陷，然后利用GIS技術(shù)開(kāi)發(fā)更加完善的檢測(cè)系統(tǒng)，建立分布式基坑檢測(cè)信息綜合管理預(yù)警系統(tǒng)，應(yīng)用C/S 結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，進(jìn)而滿(mǎn)足協(xié)同工作的要求。該系統(tǒng)可以勘察區(qū)域內(nèi)的各個(gè)基坑，同時(shí)也可以進(jìn)行設(shè)計(jì)檢測(cè)、進(jìn)度監(jiān)測(cè)等工作，不僅可以采集測(cè)點(diǎn)的信息，也可以采集檢測(cè)儀器、周邊建筑等相關(guān)的資料信息，在獲取信息之后可以存儲(chǔ)信息，也可以對(duì)信息進(jìn)行分析、處理、查詢(xún)、顯示輸出等操作，具有自動(dòng)化的特點(diǎn)。利用該管理系統(tǒng)，可以提升基坑施工的安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)而增加基坑工程的整體效益。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在深基坑施工的過(guò)程中，可以應(yīng)用BIM技術(shù)和信息化管理模式，全面提升工程施工的效率，保障施工安全，同時(shí)控制工程成本，促進(jìn)工程整體效益的提升，為中國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步貢獻(xiàn)更多力量。