刘玉健

工程技术 Engineering technique

基于BIM技术的北京新机场深基坑明挖施工研究

刘玉健

（中铁十四局集团第二工程有限公司，山东 泰安 271000）

针对BIM技术在深基坑明挖施工、大型钢支撑周转、异性模版算量、施工管现场理等方面应用研究，以北京新机场土建预留工程项目为例展开深入研究，结合施工现场实际情况，运用BIM模型进行施工研究，并总结出一套基于BIM技术的施工管理应用方法，指导施工现场应用实施，为后续项目信息化管理提供了数据保障。

深基坑；BIM技术；施工管理

0 引言

目前BIM技术已经得到了国内各行业的认可，尤其是在建筑施工领域，BIM技术被广泛应用于建筑工程建设之中，通过BIM技术能够呈现与建筑工程相贴切的BIM模型，客观反应工程实际情况。结合深基坑工程实际情况而合理规划和运用BIM技术，使其在材料周转、复杂节点优化、基坑检测、三维算量、可视化功能及其他功能有效应用，辅助深基坑施工，最终保障深基坑施工质量达标。本文将立足于BIM技术，着重分析如何利用BIM技术来优化深基坑施工作业。

1 工程概况

新建北京机场城际铁路联络线自北向南，于里程DK42+038处下穿天堂河后进入北京新机场一期红线，依次下穿次干二路、次干一路进入T1航站楼，地下二层设新机场站，出站后向南至新机场一期南侧的用地红线。线路全长4.077km，其中航站楼地下788m机场已代建完成。项目采用明挖施工、空间狭小、工期紧、安全风险高通过BIM技术着力解决施工难点、痛点。

2 BIM技术应用成效

2.1 BIM制定合理材料量

明挖施工材料用量巨大，钢材品种、规格多,材质复杂,工期长,备料时间长,周转性材料合理采用是项目建设的主要任务之一。材料库存量小，占用资金少，周转快，是建设项目的经济效益体现。

采用BIM技术建立项目全部钢筋、钢支撑、脚手架信息化模型，通过BIM技术可以快速提取出任意里程、任意断面、构件处的材料用量。根据项目进度计划，可以给出合理的采购用量，这样避免材料采购不及时、采购积压、堆放无序等现象，为项目建设者提供数据保障。

图1.1：拱形区间钢支撑模型

图1.2：矩形区间钢筋模型

图1.3：矩形区间KL9梁钢筋模型及钢筋信息表

2.2 BIM技术与深基坑检测系统结合

利用BIM+IOT，通过BIM平台与基坑监测系统结合，采用新型光纤对基坑危险源做到实时监测，结合了云服务、大数据、计算机网络、物联网系统工程，对安全隐患做出及时的对策研究及时反映到BIM平台上，准确体现在相应构件上，保证结构安全施工。发生安全问题时系统可以及时提醒项目安全管理人快速。准确的到达指定位置，并且给出防范措施。

图2.1：BIM检测系统

图2.2：数据反馈

2.3 异形断面方案优化

项目南北区采用拱形断面、断面形式多、变化复杂尤其是隧道主洞与臂车洞等洞室的过度区间，采用BIM技术进行复杂节点的优化设计，给出具体施工方案及型钢加工尺寸等详细方案，通过BIM技术准确的细致的解决现场实际问题。

图3.1：复杂节点方案优化

图3.2：型钢加工

2.4 BIM技术精确算量

对于项目矩形区间，构件种类多，构件空间关系复杂，钢筋布置密集等现场。采用BIM钢筋算量软件BIM平台功能，对钢筋工程量进行计算，统计出了工程量。通过软件可以选中相应构件，选择对应工程量，就可以计算出分层工程量，整个计算过程简单、方便。

图4：按照构件统计

2.5 BIM协同管理

项目信息化协同管理系统以项目全寿命期管理为目标，以信息化技术为基础，从信息协同、业务协同、资源协同等方面进行协同管理。通过三维模显示、可视化进度管理、质量安全管理、进度进度管理，物资采购管理等进行项目的全方位管控，并为项目决策提供依据。

图5：BIM协同管理平台

3 总结

以BIM信息化技术为基础的新型管理模式在工程建设领域应用广泛。中铁十四局北京新机场项目积极响应国家关于BIM技术推广应用的要求，通过BIM技术在项目施工图审核、工程量核对、质量安全管控、物资设备管理、协同管理等信息化方面，避免了问题，加快了施工工期、杜绝了质量事故和安全问题的出现;将结构健康监测与可视化模型相结合，真正实现了BIM+IOT管理。

同时信息化协同管理系统有效地减轻了各方管理团队的工作强度，减少了成本开支，打造了建设信息化管理新模式。

刘玉健（1988.01- ），工程师，研究方向:土木工程施工，BIM信息化管理方向。

TU723

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1007-6344（2021）01-0200-02