BIM技術(shù)案例分享：BIM技術(shù)在羅源撈鋼工程中的應(yīng)用

原福建德盛鎳業(yè)有限公司精煉分廠鋼坯堆放區(qū)由于地下基礎(chǔ)失穩(wěn)，致使大約1.5~2萬(wàn)噸(約1250~2000塊)鋼坯下沉埋入地下，最大埋深約-30m，鋼坯在下沉過(guò)程中帶動(dòng)周圍土體位移，致使A~D列21~35線廠房基礎(chǔ)及主體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，廠房屋面塌陷?，F(xiàn)A~D列35~24線廠房主體結(jié)構(gòu)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)拆除，B~C列33~27線基礎(chǔ)已經(jīng)鑿除。其中24~21線主體結(jié)構(gòu)經(jīng)后期復(fù)測(cè)、檢查，確定其結(jié)構(gòu)也已嚴(yán)重?fù)p壞、變形，無(wú)法繼續(xù)使用，在基坑施工前需進(jìn)行拆除。

擬建場(chǎng)地位于福建省羅源縣羅源灣開發(fā)區(qū)金港工業(yè)區(qū)寶鋼德盛不銹鋼有限公司精煉廠內(nèi)。鋼坯打撈區(qū)域處在精煉廠垮塌的鋼坯庫(kù)內(nèi)，東面緊鄰鋼坯生產(chǎn)線;南面靠近帶鋼廠房;西面貼近鋼坯庫(kù)未垮塌部分;北面貼近精煉廠電氣室及設(shè)備維修間;東側(cè)緊貼連鑄鋼坯生產(chǎn)線及與鋼坯生產(chǎn)線平行布設(shè)有一條電纜溝;平行于帶鋼廠房外墻埋設(shè)有一條Φ1600的排水管及一條Φ400的輸氣管。

工程背景

本工程施工場(chǎng)地主要為淤泥、淤泥質(zhì)土，該土層具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、靈敏度高等特點(diǎn)?；訃o(hù)結(jié)構(gòu)施工、土方開挖過(guò)程中會(huì)使周圍土體產(chǎn)生較大的位移變形，以及可能產(chǎn)生較大的地下水位變化。這些變化情況都會(huì)使得周圍建構(gòu)筑物產(chǎn)生較大的位移變形，特別是基坑?xùn)|側(cè)的連鑄生產(chǎn)線及北側(cè)的轉(zhuǎn)爐區(qū)域?qū)ξ灰谱冃蔚姆磻?yīng)更加明顯。因此在施工過(guò)程中要嚴(yán)密監(jiān)測(cè)周圍建構(gòu)筑物的位移變形，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，避免基坑施工中對(duì)現(xiàn)有廠房結(jié)構(gòu)造成進(jìn)一步的破壞。

根據(jù)已有的鋼坯分布情況資料以及多次組織專家討論方案，綜合各方意見，從施工工藝、工程安全、經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，考慮本基坑場(chǎng)地內(nèi)存在下沉的鋼坯、垮塌的原廠房柱基、原地坪樁等許多障礙物，地下連續(xù)墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式在本工程中較為復(fù)雜的條件下很難施工，因此本工程選擇鉆孔灌注樁+止水帷幕+內(nèi)襯墻的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，最終確定基坑圍護(hù)平面采用圓形加西側(cè)方形基坑的平面布置，灌注樁圍護(hù)直徑50米，總面積約為2164m2，基坑周長(zhǎng)約為185m。小圓加方形基坑的平面布置方案有效的結(jié)合鋼坯分布形狀，減小了開挖面積，并增大了基坑距離周邊廠房柱基的距離，即經(jīng)濟(jì)又有利于對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)。

項(xiàng)目應(yīng)用BIM技術(shù)的必要性和可行性

由于地下情況復(fù)雜，不僅有下沉的鋼坯、垮塌的原廠房柱基、原地坪樁等障礙物，而且地質(zhì)淤泥層厚，開挖面大，且不能擾動(dòng)周圍地基，圍護(hù)要求高，施工難度大。單純的2D平面CAD

圖紙?jiān)诒姸嗟膹?fù)雜構(gòu)件中，已對(duì)基坑的施工開挖和支護(hù)指導(dǎo)作用力有不及。

通過(guò)BIM軟件Revit結(jié)合動(dòng)態(tài)工具Navisworks的使用，建立建筑信息模型，在前期對(duì)斷樁和鋼坯的傾覆位置及周邊建構(gòu)筑物范圍有直觀上的了解，有助于對(duì)施工方案和手段進(jìn)行選擇，同時(shí)動(dòng)態(tài)施工過(guò)程模擬讓施工工序及組織步驟，不再局限于二維橫道圖，統(tǒng)觀全局的動(dòng)態(tài)模型，避免了施工盲點(diǎn)，對(duì)控制工程的施工資源調(diào)配，把握關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，有極大的作用，保證了工程施工的順利進(jìn)行。

BIM軟件在該工程中的應(yīng)用

大致建模過(guò)程如下：

1)原型導(dǎo)入，分步建模：將原有CAD施工平面設(shè)計(jì)圖導(dǎo)入Revit，通過(guò)設(shè)計(jì)及地質(zhì)勘察資料和數(shù)據(jù)，用Revit按照大致工期安排，按照支護(hù)樁(全套管、螺旋和沖孔樁)—止水帷幕—外圍高壓旋噴樁—取土—打撈鋼坯—清障—內(nèi)襯墻支設(shè)的施工順序先后步驟建立一個(gè)三維基坑圍護(hù)模型。

2)立體模型檢查：通過(guò)分步建立的3D模型，可以從任意視角調(diào)取任意的截面，觀察任意位置是否有構(gòu)件不合理交錯(cuò)、體積碰撞、工序重復(fù)或疏漏等從CAD平面制作無(wú)法看出的細(xì)部、暗部構(gòu)造。

3)統(tǒng)計(jì)材料用量，計(jì)算勞力分配：建模過(guò)程中，Revit軟件自動(dòng)根據(jù)屬性設(shè)置對(duì)建模使用的材料分類，并對(duì)不同類型的材料使用量進(jìn)行了信息統(tǒng)計(jì)，避免了繁瑣的工程量的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，解放了設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)力。

4)結(jié)合工具，動(dòng)態(tài)模擬工況：3D分步模型建立完成后，通過(guò)Office的Project工具編輯工程進(jìn)度，將Revit文件和進(jìn)度文件一起調(diào)入Navisworks中，利用Navisworks特有的的Timesline工具，按步驟和類型，再現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目從成樁到冠梁以及內(nèi)襯墻和內(nèi)支撐逐步成型的整個(gè)施工過(guò)程。

5)多次模擬，綜合比較，得出優(yōu)化方案：模擬完成后，可根據(jù)實(shí)際需要情況，對(duì)模型和文件進(jìn)行任意修改，例如加入某些具體的施工要素等，然后再次模擬檢驗(yàn)，這樣多次模擬情況對(duì)比，得到最優(yōu)的設(shè)計(jì)施工方案。

主要成果

通過(guò)BIM模擬羅源鋼坯打撈施工過(guò)程，優(yōu)化了原有施工組織設(shè)計(jì)，在各施工環(huán)節(jié)原有計(jì)劃上通過(guò)BIM軟件的模型創(chuàng)建，并對(duì)比實(shí)際情況精細(xì)模擬，結(jié)合施工過(guò)程中的材料、人力調(diào)配使用跟蹤，綜合統(tǒng)計(jì)，通過(guò)BIM優(yōu)化后的施工組織設(shè)計(jì)所創(chuàng)造的總體收益，比原有計(jì)劃可節(jié)省勞力工450/人·日，各類機(jī)械臺(tái)班約150班次，節(jié)省混凝土約700m²，施工交接順利，施工效率提高顯著，實(shí)現(xiàn)工期節(jié)約77天，成本節(jié)約250余萬(wàn)元的良好經(jīng)濟(jì)效益。

BIM模型在施工過(guò)程中的應(yīng)用可全面提升工程造價(jià)行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準(zhǔn)度的完成工程量計(jì)算工作。以上內(nèi)容就是“BIM技術(shù)案例分享：BIM技術(shù)在羅源撈鋼工程中的應(yīng)用”，更多BIM熱點(diǎn)資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)“BIM實(shí)訓(xùn)”，也可點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載領(lǐng)取精品學(xué)習(xí)資料。