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1、基于BIM的工程桩施工技术寇广辉 苏章 颜睿摘要工程在地基与基础施工阶段经常遇到地形复杂，工程桩众多且终孔深度难以控制等问题，阻碍项目的有效开展，影响工程质量及进度，本文以莆田雅颂居项目展示区工程桩施工为例，介绍如何利用revit系列软件的三维可视化、工程量自动统计、信息集成及施工模拟等功能，建立地形、工程桩钢筋、现场平面布置等一系列工程模型，为项目展示区工程桩础施工的工程桩终孔控制、场地平面布置、工序交接及人工机械及材料安排提供一个科学的技术支持。关键词BIM；revit；工程桩施工；复杂地形；终孔深度；平面布置；1 工程概况1.1 建筑概况莆田雅颂居项目由高层（T1T20）、商业楼和纯地下
2、室组成，总建设用地面积约9.7万平方米，建筑面积约35万余平方米，基坑承台的埋置深度约8.5m，项目位于莆田市城厢区九华大道南侧，基坑周长约为1270m。本工程展示区采用泥浆护壁钻孔灌注工程桩础形式，其桩径有800 mm、900 mm、1000 mm、1200 mm、1500mm、1800mm，展示区桩径总桩数共约378根，其中桩径大于1200mm的采用冲孔机、桩径小于1200mm的采用旋挖机展开施工，桩端持力层为中风化凝灰岩，桩的极限端阻力标准值为9000kPa；碎块状强风化凝灰岩，桩的极限端阻力标准值为5000kPa。塔楼区域工程桩要求桩端进入中风化凝灰岩持力层1m、2m，裙楼区域工程桩要
3、求桩端进入强风化凝灰岩持力层1m、2m及6m。效果图总区域图（阴影部分为展示区） 1.2 工程地质条件（1）地形地貌项目场地中部、西南角和东北角存在小河及东侧零星有灌溉农田的渠道，河宽约2.07.0m，在转弯处达18.0m，岸高约1.0m，水深约0.301.20m。地貌属冲洪积阶地，地形总体上较为平坦开阔，勘察期间测得各孔口标高为8.1710.78m，最大高差2.61m。（2）地层岩性勘探钻孔揭示深度范围内，上部为人工填土（素填土）、粉质粘土、砂土、淤泥质土、卵石和残积土层，下部为凝灰岩各风化层。2 工程重难点（1）地质条件较复杂，终孔深度难以控制；（2）施工场地面积大，工程桩施工组织难度高；
4、（3）展示区施工工期紧，工期保证难度大；（4）施工图纸变更频繁，现场算量工作量大。3 BIM实施思路针对展示区工期较紧，工程桩数量众多，现场地质条件较复杂，项目平面布置、资源组织及组织管理难度大等问题，采用如下思路来进行BIM技术的实施。4 BIM模型建立4.1 确定模型精度要求模型精度直接决定后期模型应用的深度，精度越高，信息越全，意味着模型参考性越高，但同时会带来人工及时间的成本，所以要根据应用的深度分清不同阶段不同模型的精度，本项目在建立模型初期确定如下模型精度：序号模型名称精度要求1地形桩端持力层及地表面绘制出2工程桩 反应实际工程桩情况即可3工程桩钢筋钢筋节点清晰，钢筋型号标出4施工
5、现场平面布置模型清晰反应施工道路、场地机械、泥浆池等堆场布置5其他模型根据实际需要进行模型完善4.2 复杂地形绘制根据地勘报告，在revit里绘制地形，而设计图纸只要求桩端进入持力层为强风化凝灰岩（黄色）或中风化凝灰岩（红色），故将这两层地形进行绘制，这里用到一个小技巧，地形用revit的板构件进行地形绘制，原因是工程桩将用柱构件进行绘制，这样就可利用柱自动附着功能来快速进行终孔深度的判断：持力层绘制4.3 工程桩钢筋绘制根据工程桩设计图纸钢筋节点大样进行工程桩绘制，根据桩长不同钢筋自动变化，如下图：CAD图纸Revit绘制的直径600的工程桩钢筋Revit绘制的直径1600的工程桩钢筋4.4
6、 现场平面BIM模型用revit将现场平面布置绘制后，可召集各分包在模型上进行二次平面布置的讨论，更直观与方便。平面布置BIM图5 BIM应用5.1 工程桩终孔深度预估应用.将工程桩放置在绘制好的地形模型中，利用自动附着的功能可较方便快捷的得到工程桩与持力层的关系，从而确定各个工程桩的桩长，防止实际施工时遇到夹层或孤石时造成终孔错误，影响工程质量及整体施工进度。（1）工程桩布置利用导入的CAD图纸进行工程桩定位，将不同直径工程桩放置在地形里，使工程桩附着在持力层后读出各工程桩桩长。工程桩布置图工程桩附着在地形上（2）信息输入与提取根据工程桩的情况，将如下信息输入工程桩属性，随工程进行信息完善：
7、桩编号、桩名称、桩的分区名称、桩直径、桩的混凝土强度、桩的成孔深度、桩的成孔时间、桩的实际浇筑量。通过对工程信息的梳理与归集，方便记录实际工程信息，为下一阶段的施工策划做好准备。工程桩属性表5.2 BIM模型辅助算量（1）混凝土辅助算量利用revit明细表功能及对应的信息筛选进行混凝土量的自动统计，实时得出工程量。（2）钢筋辅助算量同样应用revit自动统计功能，进行钢筋量的预估。 （3）人工机械成本分析 利用建模后现场的布置情况及精确后的工程桩长度、混凝土量、钢筋的预估量等信息，判断人工、机械等的投入，同时反馈回模型中，使项目整体策划能力大大提升。5.3 现场工程桩施工模拟利用Naviswo
8、rks进行展示区工期的模拟，帮助项目进行工期策划。（1）模拟画面1（2）模拟画面2（3）模拟画面36 工程桩BIM应用分析6.1 BIM优势阐释（1）revit可以将复杂地形进行三维绘制，比原来只能通过勘察报告的平面或剖面图判断地形来得更直观，也更形象。（2）工程桩放置在复杂地形中并根据设计要求进入持力层，方便预估工程难度，防止因夹层或孤石造成终孔错误等问题。（3）在精确模型的基础上可出精确的混凝土量及钢筋量。（4）钢筋节点的绘制可指导现场进行施工，方便质量监督与跟设计院交流。（5）平面布置更加的直观且利于项目各工作人员在一起进行讨论，对项目策划的科学性有帮助。（6）临建可使用自建族，输入参数
9、约束可根据需要随意改变，方便且直观。（7）Navisworks的施工模拟功能对内可帮助梳理工序的交接及工期的安排，对外可给业主进行展示，展现项目的技术力量及提高公司品牌，带动公司营销。6.2 BIM劣势阐释（1）revit建立模型建立较机械，若需及时反应工程现状，比较耗时耗力。（2）工程量只是预估量，若需进一步进行讨价，则需要进行较繁琐的分类，不如专业算量软件来得方便清晰。（3）BIM应用与项目工作模式还存在偏差，无法完全融入整个项目活动。7 结语 BIM给予项目更直观、更精确、更快捷的施工信息，在工程形式复杂、工期较紧、工程信息量大的工程条件下，BIM的价值就体现得比较明显，现阶段受限于软件及工作模式的问题，无法大幅度提高项目的整体管理水平，但从某一阶段某几个点做起，慢慢将BIM技术扩展到项目的每一个方向，相信，BIM将成为项目管理离不开的工具。
