BIM技術(shù)在高鐵站綠軸工程主體施工中的應(yīng)用

王鵬威 李 洋 竇建波 王千里 陳 誠(chéng)

（中建七局安裝工程有限公司 河南鄭州 450000）

1 研究現(xiàn)狀

高速鐵路的開(kāi)通，縮短了貨品運(yùn)輸時(shí)間，提高了運(yùn)輸效率，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，既有火車(chē)站及到發(fā)線也滿足不了速度更高的列車(chē)要求，適應(yīng)高速列車(chē)運(yùn)輸要求的新式火車(chē)站在各地興建。新式場(chǎng)站的建設(shè)，拉動(dòng)周邊環(huán)境及產(chǎn)業(yè)的配套發(fā)展，與居民生活區(qū)聯(lián)通的“綠軸工程”應(yīng)運(yùn)而生。

“綠軸”工程是連接高鐵站與居民區(qū)的一條半地下綜合建筑，通常包括土建、電氣照明、給排水、景觀綠化、交通等配套的設(shè)施。國(guó)內(nèi)針對(duì)這種綜合性工程主體施工的BIM應(yīng)用，多集中在可視化交底、模型構(gòu)建等層面，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的提取以及復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的深化優(yōu)化設(shè)計(jì)并沒(méi)有太多涉及。而在施工過(guò)程中，放樣坐標(biāo)以及復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的鋼筋布置，往往是影響工程質(zhì)量以及制約施工進(jìn)度的因素，因此，非常有必要對(duì)綜合性工程主體施工的BIM應(yīng)用再挖掘。

2 研究方向

2.1 項(xiàng)目背景

2.1.1 工程重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

本研究依托的商丘市火車(chē)站核心區(qū)綠軸工程項(xiàng)目，位于商丘高鐵站北側(cè)，人民路以東，歸德路以西。包括土建工程、電氣照明工程、給排水工程、景觀綠化工程、交通工程等配套設(shè)施。工期暫定720d，造價(jià)暫定16.6億元。

根據(jù)主體工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)情況，以及施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察，總結(jié)出以下重點(diǎn)、難點(diǎn)：

（1）基坑面積達(dá)62515m2，平均開(kāi)挖深度近13m。

（2）主要結(jié)構(gòu)為地下混凝土框架結(jié)構(gòu)，單層面積達(dá)到近65000m2。

（3）端頭建筑鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)相互穿插，施工關(guān)系較復(fù)雜。

2.1.2 可優(yōu)化專業(yè)工程

本研究依托的商丘市火車(chē)站核心區(qū)綠軸工程項(xiàng)目，線路全長(zhǎng)726m，分為A、B、C三個(gè)施工區(qū)段，每個(gè)工區(qū)都包含多專業(yè)工程作業(yè)。本項(xiàng)目根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、工程量清單以及現(xiàn)場(chǎng)原地貌復(fù)測(cè)，初步編制了臨建方案、施工組織設(shè)計(jì)、各專業(yè)施工方案。

2.2 應(yīng)用情況

2.2.1 BIM應(yīng)用策劃

在項(xiàng)目施工前期，本BIM研究小組深入項(xiàng)目，從項(xiàng)目吸納成員，針對(duì)工程重點(diǎn)、難點(diǎn)，以及可優(yōu)化的專業(yè)工程，對(duì)項(xiàng)目初步編制的基坑施工方案、筏板施工方案、鋼結(jié)構(gòu)混凝土預(yù)埋復(fù)雜節(jié)點(diǎn)施工方案等進(jìn)行了探討式研究分析。結(jié)合本公司其他工程項(xiàng)目的BIM應(yīng)用情況，分階段開(kāi)展BIM工作。本階段工作主要包含以下內(nèi)容：

（1）基于BIM技術(shù)對(duì)筏板、主體結(jié)構(gòu)、主體建筑進(jìn)行基礎(chǔ)模型構(gòu)建。

（2）基于BIM技術(shù)對(duì)筏板結(jié)構(gòu)重要控制點(diǎn)提取坐標(biāo)。

（3）基于BIM技術(shù)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)混凝土預(yù)埋節(jié)點(diǎn)處鋼筋排布進(jìn)行優(yōu)化。

2.2.2 BIM應(yīng)用實(shí)施

（1）基于BIM技術(shù)對(duì)筏板、主體結(jié)構(gòu)、主體建筑進(jìn)行基礎(chǔ)模型構(gòu)建。

模型構(gòu)建是BIM技術(shù)輔助工程施工的基本工作，是開(kāi)展后續(xù)和其他階段工作的基礎(chǔ)。將二維圖紙翻譯成可視的立體模型，對(duì)不規(guī)則異型結(jié)構(gòu)部位的模板選擇和鋼筋放樣提供了最為直接的支持。針對(duì)本工程的主體模型構(gòu)建，根據(jù)施工順序和結(jié)構(gòu)分類，包括筏板模型、鋼結(jié)構(gòu)混凝土預(yù)埋節(jié)點(diǎn)模型、結(jié)構(gòu)模型、建筑模型。

（2）與此同時(shí)，在模型構(gòu)建中，對(duì)圖紙中相沖突的位置進(jìn)行標(biāo)注統(tǒng)計(jì)，反饋至設(shè)計(jì)單位進(jìn)行答疑。

圖1 構(gòu)建模型過(guò)程中發(fā)現(xiàn)圖紙問(wèn)題

（3）基于BIM技術(shù)對(duì)筏板結(jié)構(gòu)重要數(shù)據(jù)提取。

①筏板在空間上呈凹凸結(jié)構(gòu)，對(duì)于凹凸處角點(diǎn)位置的精準(zhǔn)定位，是將筏板按圖施工的關(guān)鍵。本項(xiàng)目在構(gòu)建筏板模型時(shí)，將結(jié)構(gòu)輪廓坐標(biāo)高程作為控制點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模型構(gòu)建，同時(shí)也對(duì)筏板結(jié)構(gòu)各位置賦予了相關(guān)參數(shù)。

②異型結(jié)構(gòu)在工程量計(jì)算、統(tǒng)計(jì)時(shí)，在圖紙無(wú)工程數(shù)量表或工程數(shù)量未給出單體工程量時(shí)，往往計(jì)算不出或出入較大。從模型中提取工程數(shù)量，快捷、準(zhǔn)確。

圖2 異性結(jié)構(gòu)工程量提取

（4）基于BIM技術(shù)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)混凝土預(yù)埋節(jié)點(diǎn)處鋼筋排布進(jìn)行優(yōu)化。

本工程包含的建筑工程，在筏板施工時(shí)，需將鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋在筏板中。筏板中鋼筋排布復(fù)雜、密集，如不能正確預(yù)留接口，很難避免鋼筋切斷的結(jié)果，這對(duì)筏板的整體性和強(qiáng)度均有較大影響。對(duì)預(yù)留預(yù)埋接口處鋼筋進(jìn)行建模放樣，準(zhǔn)確預(yù)留、準(zhǔn)確下料。

3 總結(jié)

本工程應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)模型構(gòu)建，審核設(shè)計(jì)圖紙。將模型賦予設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)作為參數(shù)，對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的放樣坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行提取，用于實(shí)際放樣和校核其他方式計(jì)算出的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。對(duì)異性結(jié)構(gòu)的工程量統(tǒng)計(jì)，大大提高了工程量計(jì)算統(tǒng)計(jì)效率和準(zhǔn)確性。預(yù)留預(yù)埋處的鋼筋放樣，保證了預(yù)留的準(zhǔn)確性，避免鋼筋截?cái)嗪头倒ぁ?/p>

在施工過(guò)程中，通過(guò)展開(kāi)BIM應(yīng)用，有效提高了施工現(xiàn)場(chǎng)的合理性和科學(xué)性，高效的指導(dǎo)了現(xiàn)場(chǎng)的施工，提高施工效率，同時(shí)也為類似工程樹(shù)立樣板，積累經(jīng)驗(yàn)。