深基坑工程BIM技术及信息化管理的应用

2020-03-09应鹏飞

工程技术与管理 2020年8期

应鹏飞

中建七局（上海）有限公司，中国·上海 200000

现如今，中国城市化进程在不断加快，建筑工程的数量也随之增多，地下空间逐渐被开发和应用，许多工程开始采用深基坑。在深基坑工程施工的过程中，为了保障施工质量和安全，需要采取有效的管理措施。在信息时代背景下，BIM技术及信息化管理的应用愈加广泛，论文针对该技术在深基坑工程中的应用进行了相关的阐述和分析。

深基坑；BIM技术；信息化管理

1 引言

随着信息时代的来临，中国各行各业都开始了信息化的建设与发展。在建筑工程方面，由于其工程难度在不断加大且建筑高度不断提升，所以管理难度也随之加大。为了确保工程建设的安全和质量，需要采取有效的管理方式。在工程建设管理的过程中，可以信用信息化管理的模式，应用BIM技术使工程管理更加全面有效。为此，要积极开发BIM技术软件，提升工程管理的信息化水平，减少施工中潜在的隐患问题，做好信息整合、数据分析等工作，为工程建设奠定良好的基础。

2 BIM技术在深基坑工程中的应用

2.1 碰撞检测

深基坑工程的内容比较单一，无需对土建工程和安装施工进行考虑，管线碰撞的情况较少。但在实际施工的过程中，地下室和维护结构比较复杂，所以需要做好碰撞检测。在工程策划的过程中，可以在地下室结构BIM模型中导入基坑模型，然后检测碰撞情况。某个工程在检测的过程中发现大部分碰撞点都在地下三层，根据检测结果，技术人员调整了地下三层结构，根据顶板和支撑梁的碰撞情况，上移了第二道支撑标高，进而在顶板施工的过程中，不拆除支撑也可以[1]。之后，根据支撑结构柱和梁的碰撞情况，与设计单位协商，水平位移了碰撞格构柱，从而解决了碰撞问题。不仅如此，其还加大了格构柱的距离，进而使受力更加可靠，提升了工程的整体质量。

2.2 节点可视

在BIM技术应用的过程中，可以配合各种技术软件或插件，包括Extensions、Revit 等。软件具有可视化的特点，在复杂节点施工的过程中，可以利用软件了解构件空间之间的关系。在实际施工的过程中，支撑体系节点普遍比较复杂，需要利用BIM模型进行处理，掌握节点交叉位置。如果支撑梁柱钢筋没有穿过格构柱，则会出现部分钢筋相互碰撞的问题。针对此类问题，可以应用BIM技术进行解决，调整纵向钢筋的位置，通过模型对钢筋间距进行观察，计算出可以满足要求的最小距离。由于BIM技术具有可视化的特点，所以在技术交底的过程中，可以避免很多技术问题，同时减少返工情况的出现。

2.3 基坑监测

在基坑施工的过程中，应该采取动态监测的方式。在不同的施工阶段，监测数据会不断变化，许多数据并不是在建模阶段出现的，而是根据实际工况，然后利用软件中的工具计算得出的，可以实现数据与模型之间的联动，进而使监测更具有时效性，可以同步掌握施工的具体情况，进而及时对工程进行调整[2]。通常会采用Naisorks软件中的Data Tools工具。无需应用Revit软件中的修改、增删等功能，可以减少工作量，进而节省更多工作时间。该方法可以为检测人员提供更多附加信息，从而达成监测数据共享的目的，这样现场人员就可以快速、准确的明确危险点、敏感点的具体位置，进而针对实际问题采取合理的施工预案，保障施工的效率和安全。

2.4 场布管理

BIM技术可以说是一种三维策划技术，应用相应的软件可以构建BIM模型，还可以根据具体的要求模拟各个施工阶段，进而在没有施工之前就可以对工程的建设情况有所了解，有助于掌握各个环节中潜在的问题，进而提出合理有效的优化措施。利用该技术，可以将现场临时设施的布置、材料堆放等工作划分为多个阶段，采用模拟排布的方式了解设置中存在的问题，避免在实际设置的过程中出现二次搬运、材料短驳等问题。

以某工程为例，该工程位于城市中心地带，基坑面积较大，周围缺少足够的可占用区域，在施工的过程中需要对材料的对方进行合理的布置和安排。大部分材料和设备都会在栈桥上堆放，然后根据施工需要进行调整和运送，栈桥发挥了极大的作用，其形式好坏与工程推进有直接关系。因此，在施工之前，可以利用BIM技术对栈桥和场布进行模拟，根据模拟效果选择恰当合理的布置方案，确保工程施工的顺利完成。此外，从标准化施工管理的角度看，BIM技术还可以在基坑挖掘之前进行现场的规划和管理，从而提升工程的标准化水平，使工程更加规范安全。在验收的过程中，也可以利用BIM技术，对现场规划和实际施工情况进行对比分析，为专家提供更多验收评价的依据。

2.5 平台协同

随着技术的发展和进步，BIM技术在不断完善，不仅可以利用计算机建立BIM模型，也可以运用手机APP 对工程进行管理，包括成本、进度、质量等多个方面。手机移动端可以实时监控并存储深基坑施工的过程，时刻掌握现场施工的情况，进而确保施工的效率和安全。不仅如此，可以向负责人推送任务，通过云技术进行远程跟踪，进而形成真正的闭环管理。在5D 平台应用的过程中，可以录入工地照片，然后进行云端同步，即使不在工程现场，甚至身处其他城市，也可以通过平台了解物资使用、投入等情况，进而对工程进行全方位的把控，确保工程的顺利完工。

3 信息化管理在深基坑工程中的应用

3.1 视频监控

现如今，信息技术在不断完善和发展，各行各业都在进行信息化建设，建筑行业也不例外。深基坑工程通常需要较长的施工时间，因为该工程的环节较多、涉及内容比较复杂，所以需要采取科学有效的管理方式，各个部门单位之间应该做好协调沟通，确保管理工作的有效落实。目前，物联网技术广泛应用，在该技术的作用下，可以在施工现场设置视频监控。视频监控可以监控施工现场的所有活动，监控范围十分广泛，包括大门、通道等。采用数字远程监控系统，加强对重点场所的监控管理，通过实时监控的方式掌握工程建设的进度，了解工程建设中存在的问题，同时监督施工人员的行为，排除施工中存在的各类安全或质量隐患，从而充分发挥管理工作的作用。要选择专业能力强、职业素养高的工作人员进行项目视频的监控和抓拍，根据现场施工具体、真实的情况，采用截图并配合文字的方式来制作整改单据，详细提出质量、安全方面的整改要求，使整改工作更加直观具体[3]。不仅如此，可以应用PM系统进行信息推送，项目部门收到信息之后进行分析和审核，确定无误之后再落实整改工作。通过视频监控的方式，可以实时掌握深基坑工况，并针对工程中存在的质量和安全问题采取有效的整改措施。

3.2 安全监控

物联网技术还可以用于安全监控，在深基坑施工的过程中，需要使用各种机械设备，工况比较复杂，如果不采取有效的监管措施，可能会出现各类安全问题。如果采用传统的管理方式，不仅效果不明显，而且会浪费许多时间和人力。因此，要对传统的管理模式进行创新和改进，采用信息化管理模式，全面提升管理效率。通常深基坑施工的过程中需要使用塔机，而塔机也是比较容易引发安全事故的一种设备，严重时甚至会造成大量的人员伤亡。因此，应该加强塔机的管理，采取有效的安全防控措施，利用先进的技术设备监控塔机的使用情况，了解塔机在施工过程中存在的问题隐患，然后采取有效的预警处理措施，确保施工的安全性。可以构建建筑起重机安全监控系统，其主要由显示系统、传感器、安全软件、安全硬件等部分组成。监控系统可以改善塔机管理模式，从预防的角度入手，实现连续性监控和管理。不仅如此，该系统应用之后，被动管理模式会转化为主动管理模式，从而减少超载、违规操作等问题引发的安全事故。

3.3 信息管理

针对当前检测信息管理系统进行分析，了解系统中存在的问题和缺陷，然后利用GIS技术开发更加完善的检测系统，建立分布式基坑检测信息综合管理预警系统，应用C/S 结构进行数据共享，进而满足协同工作的要求。该系统可以勘察区域内的各个基坑，同时也可以进行设计检测、进度监测等工作，不仅可以采集测点的信息，也可以采集检测仪器、周边建筑等相关的资料信息，在获取信息之后可以存储信息，也可以对信息进行分析、处理、查询、显示输出等操作，具有自动化的特点。利用该管理系统，可以提升基坑施工的安全性和稳定性，进而增加基坑工程的整体效益。