CN111062081A - 一种基于bim技术的地下连续墙施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，包括步骤：根据项目BIM应用标准，对地下连续墙设计施工图进行三维建模，获取项目BIM模型；基于项目BIM模型，对地下连续墙钢筋、锁口管、注浆管之间进行碰撞及错误检查，并根据检查结果对项目BIM模型进行调整优化；利用项目BIM模型进行三维仿真，模拟施工过程；在现场施工过程中，根据项目BIM模型，对现场施工人员进行三维可视化交底；根据项目BIM模型及其施工过程模拟，指导现场施工；施工完成后，根据项目BIM模型进行施工验收。通过本发明，提高了地下连续墙的施工质量和精度，加快了施工进度。

Description

一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法

技术领域

本发明涉及一种施工方法，尤其涉及一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法。

背景技术

随着建筑施工技术日益更新和发展，传统的粗放式的建设模式，各项施工方法，施工工艺在工程的资源消耗、质量安全、环境保护等绿色施工方面劣势愈发明显。其中地下连续墙施工有施工工艺周期性强、穿越土层多、基坑开挖深度大等特点。

地下连续墙是基坑支护结构的一种。地下连续墙是基础工程在地面上采用挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。

在传统的施工方法上，地下连续墙工程的施工各个环节通常仍然仅依靠传统的二维图纸，很难提前检测或发现设计、施工中存在的冲突问题，工艺优化难度较大，采用传统的地下连续墙施工工艺，存在施工工效低，施工成本高、施工精度低、施工风险大等等问题。

发明内容

为了提高地下连续墙施工质量，加快施工进度，本发明提供一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，实现了地下连续墙施工信息集成管理、三维可视化交底、模型复核对比验收，大大提高了施工质量和精度。具体的，本发明的技术方案如下：

本发明公开的基于BIM技术的地下连续墙施工方法，包括步骤：S1，根据项目BIM应用标准，对地下连续墙设计施工图进行三维建模，获取项目BIM模型；S2，基于所述项目BIM模型，对地下连续墙钢筋、锁口管、注浆管之间进行碰撞及错误检查，并根据检查结果对所述项目BIM模型进行调整优化；S3，利用所述项目BIM模型进行三维仿真，模拟施工过程；S4，在现场施工过程中，根据所述项目BIM模型，对现场施工人员进行三维可视化交底；S5，根据所述项目BIM模型及其施工过程模拟，指导现场施工；S6，施工完成后，根据所述项目BIM模型进行施工验收。

优选地，所述步骤S2具体包括：S21，采用Revit软件对所述项目BIM模型中的地下连续墙钢筋、锁口管、注浆管进行碰撞及错误检查；或S22，将所述项目BIM模型导入Navisworks中，通过所述Navisworks软件对所述BIM模型中的地下连续墙钢筋、锁口管、注浆管进行碰撞及错误检查。

优选地，所述项目BIM模型为地下连续墙施工项目的施工全过程模型；所述项目BIM模型采用的高程、坐标系统与实际一致；且所述项目BIM模型的信息数据库中包含基本参数信息及施工信息。

优选地，所述基本参数信息包括：空间位置参数信息、物理尺寸信息；所述施工信息包括：施工时间信息、模型变更信息、施工材料信息、验收信息。

优选地，所述基于BIM技术的地下连续墙施工方法还包括：S25，导出所述项目BIM模型的模型数据，指导施工准备；具体包括：基于所述项目BIM模型，导出钢筋及混凝土的工程量，指导施工材料采购；和/或，将所述项目BIM模型的钢筋笼模型数据导入自动化设备，指导所述自动化设备对钢筋笼的生产加工；和/或，将所述项目BIM模型的高程、坐标系统数据导出至全站仪，指导现场进行测量放样；和/或，基于所述项目BIM模型，导出二维CAD图纸。

优选地，所述步骤S3具体包括：S31，采用AutodeskRevit导出所述项目BIM模型的NWC、DAE文件，并将其导入NavisWorks、Lumion软件进行施工模拟，形成3D、4D、5D施工模拟视频。

优选地，所述步骤S4中的三维可视化交底具体包括：BIM三维模型展示交底、施工4D、5D模拟动画交底、VR沉浸式体验交底、3D打印实物交底之中的任意一种或多种。

优选地，所述步骤S6具体包括：S61，将所述项目BIM模型与现场实物外观进行对比；检查地下连续墙外观是否合格；S62，将所述项目BIM模型数据与现场实测实量数据进行对比，检查地下连续墙的质量是否合格。

优选地，所述步骤S5中的现场施工包括：测量放线、导墙施工、泥浆配制、槽段开挖、清基、锁口管吊放、砼浇注、锁口拔出、墙趾注浆。

优选地，所述基于BIM技术的地下连续墙施工方法还包括步骤：S7，验收通过后，根据验收信息优化修改所述项目BIM模型，形成地下连续墙施工完成模型。

本发明至少包括以下一项技术效果：

(1)本发明在地下连续墙的施工工艺中引入了BIM技术，采用BIM技术来指导地下连续墙的施工，可预判施工中出现的问题，提前发现问题，解决问题。强化了施工管理，在减少浪费缩短工期的同时，大大提高了施工质量。

(2)本发明利用BIM技术构建了地下连续墙项目的项目BIM模型，基于该模型实现了地下连续墙施工信息集成管理、三维可视化交底、钢筋构件精细化加工生产、模型复核对比验收，大大提高了施工质量和精度。

(3)本发明利用BIM技术构建三维模型，相对于2D的平面施工图更易于接受，提高了各施工人员识图的准确性，避免因识图不准确而造成的施工误差，从而保证了施工质量，节约成本。

(4)本发明利用BIM技术在施工之前进行了施工模拟，规避了施工风险及隐患。此外，通过施工仿真及施工模拟还可准确反映出存在问题，便可根据暴露出的问题制定相应赶工或纠偏方案，及时发现并解决问题，避免造成更大损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于BIM技术的地下连续墙施工方法的一个实施例的流程图；

图2为本发明基于BIM技术的地下连续墙施工方法的另一实施例的流程图；

图3为为本发明基于BIM技术的地下连续墙施工方法的另一实施例的流程图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

本发明公开了一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，实施例如图1所示，包括如下步骤：

S1，根据项目BIM应用标准，对地下连续墙设计施工图进行三维建模，获取项目BIM模型；

具体的，根据项目BIM应用标准，对设计施工图利用AutodeskRevit软件进行三维建模，获取项目BIM模型，该项目BIM模型是指地下连续墙施工项目的项目BIM模型，里面包含了地下连续墙施工所需要用到的各部件的模型，比如，该项目BIM模型中包含有：地下连续墙、导墙、地下连续墙的钢筋笼、成槽机、锁口管、履带式起重机、施工场地等等。项目BIM标准指在BIM技术在项目中的应用指南，是项目BIM应用纲领，所有参与各方均应按照该标准统一进行BIM技术应用。项目BIM标准包括：BIM应用策划、BIM建模标准、BIM交付标准、分部分项拆分标准、BIM构件命名规则等。

S2，基于所述项目BIM模型，对地下连续墙钢筋、锁口管、注浆管之间进行碰撞及错误检查，并根据检查结果对所述项目BIM模型进行调整优化；

具体的，构建好BIM模型后，还需基于构建的项目BIM模型进行碰撞检查，尤其是对项目BIM模型中的地下连续墙钢筋、锁口管、注浆管之间进行碰撞及错误检查，一旦发现错误，便可及时对模型进行调整优化，防范于未然。

S3，利用所述项目BIM模型进行三维仿真，模拟施工过程；

具体的，采用BIM三维实况模拟技术对地下连续墙的施工工况进行模拟，可提前发现施工中可能存在的问题，施工人员便可根据暴露出的问题制定相应赶工或纠偏方案，及时发现并解决问题，避免造成更大损失。此外，利用BIM技术在施工之前进行了施工模拟，还规避了施工风险及隐患。

S4，在现场施工过程中，根据所述项目BIM模型，对现场施工人员进行三维可视化交底；

具体的，利用BIM技术构建的项目BIM模型为可视化三维模型，因此，根据该模型可让现场施工人员更直观的了解到具体的方案。此外，还可以利用该项目BIM模型，制作成动画视频，从而对施工工人进行技术交底，可作为对纸质方案进行交底补充。

采用三维可视化交底的形式，施工人员会更容易理解，交底的内容也会进行的更彻底，对于一线施工管理人员质量控制点把控也更加便捷。

S5，根据所述项目BIM模型及其施工过程模拟，指导现场施工；

具体的，施工模拟优化后，根据优化后的项目BIM模型及施工模拟，指导施工人员现场施工。

S6，施工完成后，根据所述项目BIM模型进行施工验收。

本实施例在地下连续墙的施工工艺中引入了BIM技术，采用BIM技术来指导地下连续墙的施工，可预判施工中出现的问题，提前发现问题，解决问题。强化了施工管理，在减少浪费缩短工期的同时，大大提高了施工质量。

本发明的另一实施例，如图2所示，包括：

S1，根据项目BIM应用标准，对地下连续墙设计施工图进行三维建模，获取项目BIM模型；

具体的，所述项目BIM模型为地下连续墙施工项目的施工全过程模型；所述项目BIM模型采用的高程、坐标系统与实际一致；且所述项目BIM模型的信息数据库中包含基本参数信息及施工信息。其中，所述基本参数信息包括：空间位置参数信息、物理尺寸信息；所述施工信息包括：施工时间信息、模型变更信息、施工材料信息、验收信息。

本实施例中，引入了信息化BIM技术，利用三维模型和数字化技术形成了与实际建成情况一致的信息库。通过该信息库，可预判施工中出现的问题，提前发现问题，解决问题。强化了施工管理，在减少浪费缩短工期的同时，大大提高了施工质量。

S21，采用Revit软件或Navisworks软件对所述BIM模型中的地下连续墙钢筋、锁口管、注浆管进行碰撞及错误检查，优化所述项目BIM模型。

具体的，基于构建的项目BIM模型，在AutodeskRevit软件中进行地下连续墙钢筋、锁口管、注浆管间的碰撞及错误检查，并进行调整和优化。当然，我们还可采用Navisworks软件进行碰撞检查等优化工作，但在建模阶段，直接使用Revit的碰撞检查更为方便。采用Revit里检查模型碰撞最大的优势是：不用导NWC再去检查，方便快捷，在建模时就可进行，可以即时发现问题进行调整。

不过，Navisworks相较于Revit软件显得更专业，功能更多些，可以导出比较正式的碰撞报告，里面有构件ID号，位置、图片等信息，比较直观方便，修改后还可便于二次检查。将项目BIM模型导入到Navisworks中，通过软件进行辅助检查，并根据报告反查模型。将所有问题收集、归类，统一上报，最后根据反馈信息对该项目BIM模型进行修改调整，得到最终项目BIM模型。

S31，采用AutodeskRevit导出所述项目BIM模型的NWC、DAE文件，并将其导入NavisWorks、Lumion软件进行施工模拟，形成3D、4D、5D施工模拟视频。

S4，在现场施工过程中，根据所述项目BIM模型，对现场施工人员进行三维可视化交底；

具体的，三维可视化交底具体包括：BIM三维模型展示交底、施工4D、5D模拟动画交底、VR沉浸式体验交底、3D打印实物交底之中的任意一种或多种。

采用三维可视化交底，相对于2D的平面施工图更易于接受，提高了各施工人员识图的准确性，避免因识图不准确而造成的施工误差，从而保证了施工质量，节约成本。

S5，根据所述项目BIM模型及其施工过程模拟，指导现场施工；具体的，现场施工包括：测量放线、导墙施工、泥浆配制、槽段开挖、清基、锁口管吊放、砼浇注、锁口拔出、墙趾注浆。

整体来说，总体工作流程为BIM建模→数据导出→技术交底→现场施工。而现场施工流程为测量放线→导墙施工→泥浆配制→槽段开挖→清基→锁口管吊放→钢筋笼吊放→砼浇注→锁口拔出→墙趾注浆→验收。

S61，将所述项目BIM模型与现场实物外观进行对比；检查地下连续墙外观是否合格；

S62，将所述项目BIM模型数据与现场实测实量数据进行对比，检查地下连续墙的质量是否合格。

本实施例利用BIM技术构建了地下连续墙项目的项目BIM模型，基于该模型实现了地下连续墙施工信息集成管理、三维可视化交底、模型复核对比验收，大大提高了施工质量和精度。

本发明的另一实施例，在上述任一实施例的基础上，在步骤S2之后、步骤S5之前还包括：

S25，导出所述项目BIM模型的模型数据，指导施工准备；具体包括：

(1)基于所述项目BIM模型，导出钢筋及混凝土的工程量，指导施工材料采购；如此，便可方便采购进行采购，及后续的造价成本分析。

(2)将所述项目BIM模型的钢筋笼模型数据导入自动化设备，指导所述自动化设备对钢筋笼的生产加工；

具体的，利用构建的项目BIM模型与自动化加工设备进行信息数据交换，相关数据导入自动化设备后能够直接进行立柱钢模板的生产。实现了钢筋构件精细化加工生产。

(3)将所述项目BIM模型的高程、坐标系统数据导出至全站仪，指导现场进行测量放样；

全站仪，即全站型电子测距仪(Electronic Total Station)，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，全站仪是全站型电子速测仪的简称，是电子经纬仪、光电测距仪及微处理器相结合的光电仪器。将项目BIM模型内高程数据、坐标系统数据导出到全站仪，则可现场指导测量放样，高效快捷，且不容易出错。

(4)基于所述项目BIM模型，导出二维CAD图纸，便于后续进行施工指导。

本发明的另一实施例，如图3所示，在上述任一实施例的基础上，在验收通过后，根据验收信息优化修改所述项目BIM模型，形成地下连续墙施工完成模型，也就是竣工模型。

此外，在上述任一实施例的基础上，利用项目BIM模型，进行三维仿真，模拟施工过程，除了对施工工况等进行仿真模拟外，还可进行施工进度模拟和施工组织模拟。

施工进度模拟：模拟技术可以在项目建造过程中合理制定施工计划、4D精确掌握施工进度，优化使用施工资建筑施工是一个高度动态的过程，随着建筑工程规模不断扩大，复杂程度不断提高，使得施工项目管理变得极为复杂。通过将BIM与施工进度计划相链接，将空间信息与时间信息整合在一个可视的4D(3D+Time)模型中，可以直观、精确地反映整个建筑的施工过程。施工源以及科学地进行场地布置，对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理和控制，以缩短工期、降低成本、提高质量。

施工组织模拟：通过BIM可以对项目的重点或难点部分进行可建性模拟，按月、日、时进行施工安装方案的分析优化，对于一些重要的施工环节或采用新施工工艺的关键部位、施工现场平面布置等施工指导措施进行模拟和分析，以提高计划的可行性。施工方可以进一步对原有安装方案进行优化和改善，以提高施工效率和施工方案的安全性。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，根据项目BIM应用标准，对地下连续墙设计施工图进行三维建模，获取项目BIM模型；

S2，基于所述项目BIM模型，对地下连续墙钢筋、锁口管、注浆管之间进行碰撞及错误检查，并根据检查结果对所述项目BIM模型进行调整优化；

S3，利用所述项目BIM模型进行三维仿真，模拟施工过程；

S4，在现场施工过程中，根据所述项目BIM模型，对现场施工人员进行三维可视化交底；

S5，根据所述项目BIM模型及其施工过程模拟，指导现场施工；

S6，施工完成后，根据所述项目BIM模型进行施工验收。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21，采用Revit软件对所述项目BIM模型中的地下连续墙钢筋、锁口管、注浆管进行碰撞及错误检查；或

S22，将所述项目BIM模型导入Navisworks中，通过所述Navisworks软件对所述BIM模型中的地下连续墙钢筋、锁口管、注浆管进行碰撞及错误检查。

3.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，其特征在于，所述项目BIM模型为地下连续墙施工项目的施工全过程模型；所述项目BIM模型采用的高程、坐标系统与实际一致；且所述项目BIM模型的信息数据库中包含基本参数信息及施工信息。

4.根据权利要求3所述的一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，其特征在于，所述基本参数信息包括：空间位置参数信息、物理尺寸信息；所述施工信息包括：施工时间信息、施工进度信息、模型变更信息、施工材料信息、验收信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，其特征在于，还包括：

S25，导出所述项目BIM模型的模型数据，指导施工准备；具体包括以下任意一项或多项：

基于所述项目BIM模型，导出钢筋及混凝土的工程量，指导施工材料采购；

将所述项目BIM模型的钢筋笼模型数据导入自动化设备，指导所述自动化设备对钢筋笼的生产加工；

将所述项目BIM模型的高程、坐标系统数据导出至全站仪，指导现场进行测量放样；

基于所述项目BIM模型，导出二维CAD图纸。

6.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31，采用AutodeskRevit导出所述项目BIM模型的NWC、DAE文件，并将其导入NavisWorks、Lumion软件进行施工模拟，形成3D、4D、5D施工模拟视频。

7.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，其特征在于，所述步骤S4中的三维可视化交底具体包括：BIM三维模型展示交底、施工4D、5D模拟动画交底、VR沉浸式体验交底、3D打印实物交底之中的任意一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：

S61，将所述项目BIM模型与现场实物外观进行对比；检查地下连续墙外观是否合格；

S62，将所述项目BIM模型数据与现场实测实量数据进行对比，检查地下连续墙的质量是否合格。

9.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，其特征在于，所述步骤S5中的现场施工包括：测量放线、导墙施工、泥浆配制、槽段开挖、清基、锁口管吊放、砼浇注、锁口拔出、墙趾注浆。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种基于BIM技术的地下连续墙施工方法，其特征在于，还包括步骤：

S7，验收通过后，根据验收信息优化修改所述项目BIM模型，形成地下连续墙施工完成模型。

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