BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的应用

孟明（山东华邦建设集团有限公司，山东潍坊262500）

我国城市随着现代社会经济发展涌现出越来越多的工程，建筑业逐渐朝着高层、超高层的方向发展。此种施工项目会在一定程度上受到施工区域狭小、周边建筑物复杂等外界因素的影响，这对现场施工组织管理工作的开展提出了更为苛刻的要求。例如：地铁线路从工程旁边经过可能会使得深基坑的支护结构体系变得更为繁杂。因此，工作人员一定要在具体工作的开展过程中对深基坑支护结构持有高度的重视和关注。高效应用BIM技术可以清晰地改善基坑支护体系和地下室主体结构之间的位置关系，有助于提升整体建筑结构的稳定性。此外，管理人员在开展基坑深化设计、基坑绘图等工作时可以积极发挥出BIM技术的优势，不仅可以推动现场施工作业的有序开展，还可以在缩短施工时间的同时提升施工现场的精细化管理程度。

1 BIM技术理论概述

BIM技术指的是一种以三维数字技术为基础构建的数字模型，工程项目的所有数据和信息都可以被融入模型之中。此模型可以在很大程度上帮助工作人员开展工程项目的规划、施工以及管理等工作，其对于整个建筑项目的全过程都有着非常重要的影响，不但可以在一定程度上提升项目工程的可视化程度，还可以高效提升项目管理的直观性、体系化和全面性。

相较于其他技术而言，BIM技术主要具有信息集成、工作协同、工作关联等突出优点。首先，从信息集成的层面而言，工作人员利用BIM技术所构建的三维模型和二维平面设计图纸有着本质上的区别。其中三维模型可以全方位呈现各个建筑节点，例如：构件连接形式、空间关系、荷载情况等。工作人员可以通过三维模型来直接获取建筑物的信息和数据，这对于提升项目管理的精确度和管理成效有着关键作用。其次，从工作协同的角度来看，建筑企业通过运用BIM技术可以构建高效的信息交流平台，施工企业、监督机构、设计部门以及业主方都可以通过此平台来开展交流和沟通，这样一来，不仅仅降低了管理成本的投入，而且还提升了管理成效。最后，从工作关联的层面来看。BIM技术的工作内容就是构建三维模型，所以模型中所有的信息和数据都会存在一定的关联性，一旦建筑物施工过程中出现了技术变更，那么模型中的信息数据也会同步变更，有关图纸也不需要重新绘制，这对于降低施工成本、确保建设品质有着非常积极的作用。

2 基于BIM技术的深基坑基础造型模拟

在当前建筑物的施工过程中，基础施工环节的施工流程为：抗浮锚杆施工及检验→底板防水及建设保护层→安装基础底板钢筋→安装墙、柱钢筋及搭设模板、支架→浇筑混凝土→拆模保养、清理→外墙防水及保温层施工→基坑回填。明确施工流程，主要是为了以项目的具体情况为基础，从而在施工流程和施工技术中找寻BIM技术的切入点，这对于提升经济成效有着重要作用。

因为此工程项目的施工区域出现在城市中心地段，其受到周围建筑物和环境的严重限制。该项目有着较深的深度，最深部位的高度达到-26m，加上受到施工场地的限制，导致施工用地十分紧张，这大大增加了各项工作的难度，导致基坑支护、开挖、现场加工等都难以高效开展。为此，各个部门和技术人员需要充分做好沟通协调，保证有效衔接好各个环节和工序，科学合理地安排和机械、材料进出场等，做好施工计划的制定。因此，建筑企业的管理人员一定要抱有高度的重视。从而通过协调部署各工种的交叉流水作业、高效衔接各个施工环节等手段，来提升工程建设的品质，这对于确保施工的安全性和按时竣工有着至关重要的作用。

集水坑、柱下墩、人防墙、塔吊等超高层建筑施工中有着十分复杂的关系。在传统的设计施工中开展各项工作的依据为二维图纸，其极易受到平面表达的限制，导致其容易产生部分土方的漏挖、超挖等问题，从而造成机械、人员、材料的浪费，对于确保项目在规定时间内完成有着十分负面的影响。这时就要用到BIM技术了，工作人员通过利用BIM技术来开展精细化建模工作，深化基础造型，剖析各个部位空间位置的关系，全方位展现BIM技术模拟预判和可视化的突出优点，不仅可以使得工作人员对建筑物整体造型有着更为明确的认知，而且模型还会精确地反映出基坑的坐标、标高数据，这对于施工人员高效开展定位放线工作有着关键作用。

基于前期精细化的基础BIM模型，施工人员可利用BIM技术来对筏板基础大体积混凝土浇筑来开展深化工作。首先，利用及细化的BIM模型来部署筏板钢筋支撑，用于三维技术交底。其次，施工人员将工字钢、角钢等材料的使用量和规格进行明确，保证后期材料供应无误。最后，要加强利用BIM技术，完善大体积混凝土冷却水管管线，在保证施工质量的同时加强经济型、合理性的考虑。

3 无人机技术辅助深基坑土方开挖

在深基坑土方开挖前利用无人机倾斜摄影技术能够将地理设计的文理细节充分体现出来，达到深基坑影像数据信息优化的效果。如果存在较多冗余的图像那么会导致目标匹配度降低，精确性不足，并且难以高效地完成三维实体测量和3D信息模型的构建。最后，倾斜摄影测量工作中以及建模的关键组成部分就是分层显示技术和文理映射技术，通过利用这两种技术能够将三维模型的精确度和成效大大提升，有助于节省测量成本。

现如今无人机测量技术凭借着自身操作灵活、经济性强、准确度高等诸多优点在深基坑施工测量中有着较为广泛的应用。建筑企业在开展航空摄影测量时可以充分发挥无人机的作用，保证影响数据信息的精确性、高品质。该技术已经广泛地应用于建筑行业中。近些年，无人机倾斜测量技术作为一种新型的测量技术，在倾斜角度影像信息和信息数据的获取方面可以通过增加摄像头和角度提升信息的全面性和准确性。无人机倾斜摄影所采集的数据和以往航测所获取的单一垂直影像信息相比较而言，前者可以在摄影过程中采集同一位置、多个角度、具有高分辨率的影像资料，而且其还可以在此过程中获取丰富的地物侧面纹理以及位置信息，这对于超高层建筑深基坑施工作业的有序开展有着重要的现实意义。总的来说，无人机倾斜摄影测量技术主要是以大范围、高准确度、高分辨率的方式来全方位的采集和获取复杂场景中的信息和数据，从而按照收集设备和专业信息处理系统将数据信息准确性提高，管理人员根据信息处理的结果能够明确工程所在区域的具体数据信息，能够直观地确定深基坑的深度、位置、外观等，应用价值较强。

在开展深基坑施工作业时建筑企业可以以倾斜摄影航测技术收集的数据为基础进行三维模型的构建，并且通过比较对深基坑施工的土方量进行确定，从而保证精细化地管理深基坑土方开挖工作，为深基坑施工质量控制打下坚实的信息数据基础，而且还可以为基坑土方开挖的施工提供动态的监控依据，这对于防止漏挖、超挖等问题的出现有着非常重要的作用。

4 结语

当前施工单位在开展超高层建筑深基坑施工时，容易受到诸多方面因素的影响增加施工难度，在具体施工中，管理人员要严格要求施工过程，加强BIM技术、无人机测量技术等现代信息技术的应用，提高工程设计施工效果。管理人员要重点了解施工过程，全方位解决施工中的不足，这对于我国建筑行业的发展以及国民生活品质的提升有着关键的现实意义。