丁杰 顾成

中国核工业华兴建设有限公司 江苏 南京 210019

引言

近年来，“BIM”这个词不断地出现在工程人的视野中，BIM技术也从初始的模型搭建阶段，向全生命周期的运用阶段不断进化；随着施工企业数字化转型的不断深入，BIM技术与云、大、物、移、智等数字技术无缝衔接，与施工业务深度融合，不断优化着整个建造过程。

作为建筑行业中较为特殊的工程“逆作法”项目，它本身就具有周边环境复杂、工程规模大、工程施工复杂等特点。如何利用BIM技术的可视化、数字化、信息化等特点，帮助项目从规划初期的设计阶段，到整体施工建造阶段，到最终交付使用的运维阶段，解决施工全过程的难题，具有较大的意义。本文从图纸设计优化、施工场布策划、施工方案模拟、综合管理平台运用等方面出发，对BIM技术在“逆作法”项目的运用效果进行分析，证明了BIM技术在“逆作法”项目运用的可行性，也为今后BIM技术在其他项目的实际应用提供经验及参考。

1 工程简介

1.1 工程概况

N0.2016G92地块项目（南京新城吾悦广场项目）位于南京市汉中门大街与燕山路交汇处东南侧，项目东临典雅居住宅，南临江东门北街，西临燕山路，北临汉中门大街。项目包括1栋20层办公楼、1栋24层公寓楼、1栋6层MALL商业裙房购物中心和3栋4层金街商业，东段带下沉式广场的纯地下室，下设三层整体地下室，建筑面积15.9万m2，总建筑面积36.2万m2。是集高端酒店式公寓、大型商业MALL以及室外街区等国际化的封面级城市综合体[1]。

图1 吾悦广场项目效果图

项目采用“逆作法”施工。地下室整体采用了大开口式逆作法施工工艺，办公楼，公寓楼，1#、2#金街采用上下同步逆作施工，商业裙房、购物中心、3#金街区域采用顺作施工。

1.2 工程施工重难点

1.2.1 逆作法立柱桩“一柱一桩”。作为“逆作法”施工技术中最核心的技术，逆作法立柱垂直度精度要求较高，本工程立柱设计垂直度精度要求1/600~1/1000；本工程采用钻孔灌注桩施工，通过此工艺施工的立柱，垂直度控制难度较大。且本工程地质环境较为复杂，通过单一的钻孔勘探很难进行准确判定，柱桩桩径大，深度较深，钻孔成桩的施工质量难以保证，同时在成桩后需再安装立柱，对立柱调垂、固定、桩柱不同标号混凝土的界面控制是立柱桩施工的重点。

1.2.2 总平面管理。现场场地十分狭小，红线内基坑边几乎没有大的可利用场地，工人生活区无法布置在现场，同时在地下室顶板还未完成前，现场施工材料、周转工具等布置均无法固定布设，钢结构构件等大型材料进场，现场存放量受限。

1.2.3 深基坑施工对基坑变形、周边环境的影响。本工程基坑开挖深度约15m深。基坑影响范围内岩土层分布变化大，坑底稳定性差，极易产生侧向变形的低强度土体，且地层渗透性强，水量丰富，场区地下水对基坑施工影响大，且基坑距离周边城市主要通行道路较近，东侧典雅居小区幼儿园距本基坑最近的仅有4.3m，且典雅居小区为较早的建筑，幼儿园基础为天然基础，因此本工程深基坑施工变形控制关系重大，在确保工程在进度、质量、安全等方面万无一失。

2 BIM技术实际运用

2.1 复杂节点三维化、复杂工艺可视化

为确保项目“一柱一桩”垂直度满足设计要求，项目运用BIM技术，在施工前，建立“一柱一桩”垂直度控制平台三维模型，通过对模型及施工过程的分析，确定垂直度控制平台的可操作性、垂直度可校正程度，不断优化平台设计，最终确定了本项目施工平台；同时以三维模型为依据，提供工人加工制作图，包含了平台样式、具体尺寸，连接点节点加工方式等，便于工人加工制作“一柱一桩”垂直度控制平台，确保了控制平台的施工质量，为项目“一柱一桩”的施工质量打下了坚实的基础，本项目施工的立柱桩在施工质量及垂直度控制方面均达到了设计要求，且成型质量较好。

本项目环梁节点处，钢筋密集且直径较大，环梁处主筋直径均在25mm以上，间距在100mm左右，且还需穿插梁纵横向钢筋，部分立柱需穿插立柱纵向钢筋，在实际施工时操作难度较大。通过BIM三维可视化的先进技术，搭建了环梁节点三维模型，提前发现环梁处钢筋过密，现场无法施工的问题。通过与设计院沟通，将环梁节点进行了优化，修改部分节点做法。BIM技术的运用，解决了环梁节点钢筋的绑扎困难、无法施工的难题，加快了环梁节点的施工进度，同时，操纵工艺的优化，也使节点的施工质量也得到了保证[2]。

图2 环梁节点处钢筋

2.2 施工方案模拟

因项目为“逆作法”项目，结构板既是项目前期支撑栈桥板，也作为后期工程主体结构，它的施工工艺更为复杂，施工质量要求更高，仅依靠传统施工经验，无法准确判断工艺施工中存在的问题，且大部分工人均未接触过“逆作法”项目，对“先封后开板”、“先开后封板”、“立柱”等工艺并不了解，仅依靠传统纸质交底，不能使工人清晰了解施工流程。项目通过BIM技术建立了“逆作法”施工工艺视频，对于复杂程度高的区域，单独制作的节点施工工艺视频，帮助工人了解“逆作法”施工工艺，有利于提高工程施工质量。

本项目汽车坡道处，原设计采用“先封后开”工艺施工，先行封堵坡道口，后期再进行破除，重新施工汽车坡道。但项目通过BIM技术，对汽车坡道处制定多种施工方案，并对各方案进行施工模拟，通过对比分析，发现部分坡道可直接施工，无须采取“先封后开”施工，而直接施工部分坡道，在减少该处施工工程量的同时，也为后期材料进入下一层地下室提供了运输通道，将大大提高施工进度，有效避免了汽车坡道逆作施工过程中，存在的支撑搭设困难的问题，消除了拆除顶板封板时存在的安全隐患。

2.3 施工场布策划

项目位于建邺市区，现场场地狭小，对于材料堆场、加工车间的位置选取要求较高，不然将不利于工人施工，影响工程施工进度。项目通过BIM技术，结合施工进度计划及“逆作法”施工特点，分阶段进行三维场布策划。初始施工阶段，项目利用已施工的“一柱一桩”，优先安装施工塔吊，考虑塔吊覆盖范围及计划安排，合理布置了加工车车间及材料堆场。在B0板施工完成后，选择不影响施工通道的中部及边缘位置布置加工车间便于施工的同时，不影响施工通行。通过三维场布策划，解决现场场地狭小，加工车间来回吊运、覆盖范围不够等问题。

2.4 图纸复核、碰撞检查

项目为逆作施工，前期图纸更新较多，项目基本处于边出图边施工阶段。通过BIM技术，建立了多专业模型，针对结构图纸，每次更新后及时核对，与模型进行复核，将变更部位及时与施工及分包沟通，同时进行了多专业协同和碰撞检测，提前发现水、暖、电等各专业之间平面、空间关系，检查是否存在碰撞和不合理的问题。项目图纸复合后，主体结构方面提出图纸问题200余条。通过模型复核，优化机电管线设计，增加地下室净空，调整幕墙结构布置，整体观感更美观，细化装饰装修布局，减轻后期整改工程量。

2.5 BIM5D平台助力项目管理

项目运用了广联达BIM+智慧工地管理平台，将现场问题表单化，工程任务定制化，通过平台协助项目进行质量管理、安全管理、生产管理等。

运用手机APP等智能设备，实现质量问题随手拍、安全隐患及时改，直接将问题发送至劳务班组，添加备注及现场实际照片，便于班组及时整改，班组整改后通过APP及时复核，降低现场质量、安全隐患。

通过数字例会制度，每周更新周计划，计划细化到区，责任落实到人，有效推进了项目施工进度，同时能及时反映项目滞后进度，便于管理人员合理调整工期[3]。

3 结束语

科技创新发展，技术引领未来，BIM技术的出现推动了整个建筑产业的升级转型，而BIM技术的运用不仅仅是把项目模型建好、把数据做出来，更重要的是要结合项目管理，优化和完善管理流程及制度。通过BIM技术将质量、安全、生产、材料、经验等多方面结合，实现项目的管理前置，减少返工，减少浪费，降低成本，提高项目精细化管理的能力。