BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的应用研究

BIM技术在超高层建筑深基坑施工中的应用研究

冯嘉飞

中铝国际（天津）建设有限公司  天津市

摘要：在当前的建筑施工中，超高层建筑随处可见，但在深基坑施工的过程中却容易产生质量问题，例如资源和资金浪费、人工投入大等，施工中需要有效借助   BIM技术满足超高层建筑高质量发展需求，甚至这种施工方式还能满足人们对建筑功能的个性化、多样化和高层次的需求。在超高层建筑深基坑施工中，应用BIM技术能够有效显示地下室的主体结构基坑支护体系之间的位置关系。

关键词：BIM技术 深基坑施工

引言

  与常规的多层结构相比,高层建筑由于其高度比较高,所以其建筑结构所承受的压力也比较大,这导致在进行整体设计的过程中面临很多困难,也增加了整体设计的难度。 在高层建筑的施工过程中,深基坑的支护技术是非常关键的,在施工过程中既要兼顾地下停车场和仓库的构造,又要保证它的强度符合建设的要求,还要保证工程的正常进行,同时由于修建高层建筑的工作量很大,所以在缩短建设周期的同时,也要尽可能加大在深基坑工程方面的资金投入,从而使整体的工程建设更加的和谐。 本文结合高层建筑的深基础建设实践,分析了影响其质量的各种因素,总结出较为完备的深基坑支持保护技术措施。

1深基坑支护工程施工技术特点

高质量的建筑工程施工离不开各项技术的支持和保障。因此，深基坑支护工程施工中需要相关人员熟练掌握相关技术，分析技术特点，进而明确各项施工技术要点，发挥先进技术的重要应用价值。深基坑支护技术特点主要体现在以下几个方面： ⑴地域性影响大。不同地区的建筑工程施工场地存在一定差异，需要结合工程状况针对性的调整。由于深基坑支护工程建设过程中会受到外部各项因素的干扰，如地质条件、自然环境、人文条件等[1]。另外，不同地域的施工环境、生活习惯和建筑特色不同，在一定程度上展现出基坑工程施工中面临地域性问题，进而需要相关人员在正式施工之前，做好实地勘察工作，采集各项施工资料，科学合理地规划设计施工方案，为后续各项工作开展打下基础。 ⑵支护类型多。我国建筑深基坑支护技术不断进步和发展，形成多种类型的施工技术，如混合式、悬臂式等，在实际应用过程中能够结合复杂的地址环境选择针对性的施工技术和施工方式，进一步保证施工工作质量。 ⑶高风险性。部分施工人员自身的安全意识有待提高，未正确认识到自身的岗位职责，技术水平不足，在施工操作中容易出现违规操作。而深基坑支护工作主要依靠人工，经常会出现未按技术标准操作，造成机械设备损耗，增加安全风险。另外，施工人员在作业中面临较大风险，该种施工风险呈现出突发性、积累性的特征。因此，相关管理人员需要高度重视施工安全、质量的管控工作，优化预防措施，加大技术监管力度，防止出现各类安全事故。

2深基坑工程中的BIM应用

深基坑监测数据处理及判断.在软土地基中，主要构成以高压缩性土层为主，在实施开挖时容易产生较大的形变，且基坑监测产生的频率比较高，需要有效借助BIM技术对监测数据进行统计，同时针对性借助三维模型来全面显示基坑形变的情况，进而满足在数据和预警值监测的过程中及时和设计单位以及技术顾问进行协同商讨。此外，需要对基坑重点剖面监测区域进行分析，有效绘制监测数据曲线图，这种辅助性方式能够观察基坑变化情况。同时，需要和第三方进行做监测数据对比和分析，将这些数据有效制作成监测公告和二维码，进而将这些数据进行公布，满足数据共享和准确性需求。

3深基坑支护技术在建筑工程中的应用要点

3.1排桩加环支撑

利用锚栓能提高深部基坑的稳定,并能有效地支撑深部的支护力。 这种锚杆轴承一端与内侧底座相连,而另外一端则能为锚栓的建造带来充足的动力。 在深基坑施工过程中,锚栓工程是一个十分繁琐的工程,它包括很多因素。 首先应确定锚杆的高度,以保证后续施工工作的开展;采用混凝土、砂土、碎石等填料加固锚杆结构,在注浆期应对原料的质量进行严格的把控,避免对施工安全造成不利的影响。在安装钢构件的过程中,应按钢架的装配情况,对张拉固定锚栓进行安装,并参照锚杆的施工参数进行计算,以确保张拉锚固力符合相关的要求。

3.2基坑支护工程的安全监控

在高层建筑物的施工过程中,如果没有选择正确的施工方法,就会降低施工质量,导致出现一些施工问题,比如基坑支护结构的破坏、地基的破坏、地面沉陷、开裂等问题,会对整个高层建筑物的结构产生不利影响,无法保证其安全性和稳固性。 所以,在基坑支护结构施工过程中,必须开展工程质量监控工作,对整个工程的数据进行全面的分析,做出合理决策,选择正确的施工方法,避免出现施工事故。 监测内容主要包括以下几个方面:支护工程的上部水平位移、支撑结构沉降与裂缝、相邻建筑物沉降、路面、边坡、裂缝等。

3.3质量控制及养护

⑴本工程施工中，做好材料和设备的管理，防止由于材料和设备出现问题，而出现整体质量问题。施工管理人员检测材料性能、机械设备性能，各项施工设备都符合工程要求就进行直接的深基坑施工，提升施工质量。 ⑵本工程相关人员合理开展技术质量检查工作，确认技术要点是否符合规范要求，对技术误差超限、技术应用与方案图纸不符的施工环节进行返工，从而提升整个支护施工质量。 ⑶本工程组建技术监督管理小组，整个技术监督工作实施的过程中，要求监督小组时刻监督施工技术人员的技术行为，按照技术要求确定技术人员是否作业到位，是否出现误差，对技术错误、技术不规范等行为进行及时制止，从而提升技术应用质量。 ⑷相关人员在深基坑支护技术施工完成之后，需要按照各项标准进行检验，确保其在允许偏差范围之内所示，同时安排专业人员定期检查，确保工程建设安全质量

[1]。

3.4土钉墙和锚杆施工技术的应用要点

⑴本工程应用这两种深基坑支护技术的过程中，在土钉成孔操作过程中，施工人员结合设计图纸放孔位线，依次进行编号，有效管控孔位偏差。同时施工人员合理开展注浆工作，按照相应比例配置水泥浆水灰比，保证孔内泥浆处于饱满状态。另外，施工人员完成土钉打孔工作之后，在坡面有效绑扎钢筋网，焊接钢筋，有效连接锚体主筋弯钩和水平筋，保证其牢固性。 ⑵混凝土喷射过程中，需要施工人员严格控制其厚度，结合实际状况，按照从左向右的方式进行喷射，同时针对具有凹陷、裂缝的位置需要关注混凝土喷射厚度的均匀性。另外，施工人员在实际操作中可以在坑壁面打入短钢筋，将其当作参照，分成两次喷射，进一步保证喷射质量。施工人员在喷射工作完成之后，立即开展养护工作，定时喷水，保持混凝土湿润，同时清理混凝土表面杂物[2]。

3.5做好施工准备工作 

施工单位安排专业人员全面开展施工现场的勘察工作，有利于相关人员结合勘察结果，详细分析施工条件是否符合本工程建设要求，全面了解工程施工现场的地质、土壤、周边环境等多方面的实际情况，合理编制施工组织设计方案，保证其具有可行性，符合施工标准规定[3]。

结束语

目前,在高层建筑的施工过程中,我国施工人员已积累了大量的经验,但由于其具有严格的技术标准,使其在实际运用过程中还存在一些困难,因此,有关单位要加强技术投入、资金投入、人员投入,在实践中不断的创新和改进技术,为高层建筑深基坑工程的建设提供更科学、更高效的施工方案,不断提高工程的质量。

参考文献：

[1]童远志,杨猛,孔祥利,刘素军,李元.BIM技术在深大基坑与超高层工程中的应用[J].建筑技术,2019,50(10):1265-1268.

[2]张美琪. 基于BIM技术的深基坑施工安全系统及其应用研究[D].沈阳建筑大学,2019.DOI:10.27809/d.cnki.gsjgc.2019.000045.

[3]刘素军,李强,杨猛,薛伟,乔稳超.BIM技术在深基坑监测数据处理中的应用[J].建筑技术,2018,49(10):1049-1051.