[分享]地铁沿线深基坑围护施工BIM应用

发表于2019-07-12    732人浏览    1人跟帖    复制链接  只看楼主


上海静安区43街坊项目位于2条地铁的沿线,其深基坑围护施工场地小、难度大,且须满足地铁不停运的要求。为有效地组织深基坑围护施工,在保证施工质量的同时确保地铁运营安全,通过应用BIM和基于BIM的管理方法,工程设计、施工准备及施工开展阶段的工作得到了有效的协调和沟通,确保了施工进度、成本控制等落实。


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上海静安区夜景
项目概况

43街坊项目位于上海市静安区西藏北路以东、曲阜路以南、文安路以西,用途为商业文娱用房(见图1)。该项目地下2层、地上14层,总高80 m,总用地面积5705 m2,总建筑面积27160 m2,地上建筑面积21931 m2,地下建筑面积5229 m2。项目西侧临近轨交8号线曲阜路站,地下室结构与地铁站台结构最近水平距离仅为2.2 m;北侧曲阜路临近轨交12号线。为保证施工期间地铁的正常运营,项目施工阶段围护结构位移监测要求严格,维持地铁侧结构稳定,减小对地铁原有管线及地铁4处排风井的影响(见图2)。城市中心区施工场地面积狭小,重型施工设备无法在有限区域内有效率地展开施工,且场地内物料难以堆放。

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图1 43街坊项目效果

针对上述施工难题,可在深基坑围护施工中应用BIM组织协调各专业施工、优化现场布置,顺利完成建设任务。

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图2  总平面布置

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基坑围护情况

项目基坑围护采用宽800 mm、深 22~24 m地下连续墙,φ650 mm@450 mm槽壁加固,裙边采用φ850 mm@600 mm三轴搅拌桩,坑底加固采用φ 800 mm的高压旋喷桩,上设压顶梁。地铁站台结构侧5 m范围加固采用MJS工法(全方位高压喷射工法),桩径2400 mm,共计134 根 8600 m3MJS加固范围自第2道支撑底至坑底下6.2 m(见图3)。

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图3 基坑围护结构

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BIM应用

1 工程设计阶段

项目属于轨道交通保护区域项目,建筑设计方案的文本、总体设计文件均需通过上海市交通委员会评审,围护设计施工图必须通过强制审图,故设计要求高。为此,在技术层面上,项目采用了以Autodesk Revit为核心的BIM模型体系,并采用RIB iTWO作为BIM协同管理平台,以提高设计质量并在项目全周期中贯彻结构化管理的工作理念。除使用Autodesk Revit进行深度建模及错碰分析外,还利用iTWO插件导出CPI文件至iTWO平台中进行模型检查、修正。从RevitiTWO的转换过程即实现了从前期设计模型到后期算量的过渡。在管理层面上,建立起全面参与的BIM管理模式及流程。依托工程模型及图纸错误报告,通过设计例会形式,建设方、BIM方、设计方及施工方等针对发现的问题进行讨论,形成会议记录;设计方针对图纸问题修改图纸,包括钢筋复杂节点深化设计等,再交由BIM方审核并反馈;最终通过数据报表等完善模型,并增强各方的沟通与协调。

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图4 BIM应用

2 施工准备阶段

项目施工组织设计及方案涉及影响地铁结构安全,必须向地铁监护部门报备;土方开挖须经过上海市交通委员会组织的专家基坑开挖评审;施工阶段必须进行现场地铁结构监护及实时监测。在BIM实际运用中,首先结合工程管理平台的进度规划功能进行基于模型的施工预演及测算,分析机械施工功效并展示形象进度以供分析优化。然后在实施过程中将实时监测数据关联至平台模型,指导围护桩进度计划的动态调整,提高计划编排能力,实现施工组织对关键材料、关键成本等信息的管控。

3 施工开展阶段

项目对现有地铁结构的保护要求高,其中包括地铁结构的沉降(或隆起)变化累计量和水平位移变化累计量不超过10 mm,水平直径收敛变化量累计不超过10 mm;施工引起的地铁结构变形限定为3日同方向日变量不超过5 mm。为达到上述控制要求,通过运用Navisworks软件进行协调管理,分阶段对现场布置做出模拟,针对地下结构、室外管线分别进行合理布置,更直观地表达现场施工动态和更充分地利用场地空间。考虑到项目施工场地狭小,土方开挖需要合理利用场地以使各类施工车辆工作合理。通过运用BIM软件的相关进度模拟模块,模拟土方开挖流程、机械配置、开挖进度,生成实时3D可视化模拟视频用于土方开挖施工交底,模拟在栈桥和基坑周边合理增加取土点,提高土方日出土量,选出最优方案(见图5);同时对施工过程模拟,实现合理的施工流水划分。基于模型整合施工分包管理,为各专业施工单位建立良好的工作面协调提供支持和依据。

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图5 施工方案视频模拟示意

在场地局促、周边环境复杂的城市中心区域施工,存在较大的风险和不确定性。本项目在深基坑围护施工中,通过BIM技术与深化设计的密切联系,利用信息化模型、施工模拟辅助设计及信息化的项目管理工具,实现了项目由3D信息化4D模拟再到5D管理的转化,充分挖掘场地空间,达成可视化、直观功能,提高施工质量、保证施工进度、控制施工成本,提升了项目的施工效率及管理水平。


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 发表于2019-07-12   |  只看该作者      

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