BIM動(dòng)畫建模制作 | 長(zhǎng)沙地鐵3號(hào)線地下連續(xù)墻施工應(yīng)用實(shí)例

項(xiàng)目簡(jiǎn)介

該項(xiàng)目位于勞動(dòng)西路與韶山中路交叉口西側(cè)，沿勞動(dòng)西路東西向布設(shè)，為地下三層雙柱島式站臺(tái)車站，是軌道交通3號(hào)線與規(guī)劃7號(hào)線的換乘站。車站里程端設(shè)停車線，計(jì)算站臺(tái)長(zhǎng)度118m，站臺(tái)寬度14m，車站總長(zhǎng)261.5m，標(biāo)準(zhǔn)段總寬23.3m，總建筑面積23996m2，車站設(shè)有八個(gè)出入口、兩組風(fēng)亭。

一、“BIM+智能型全站儀”精準(zhǔn)導(dǎo)線測(cè)量

自某一高級(jí)控制點(diǎn)出發(fā)最后附合到另一高級(jí)控制點(diǎn)上的導(dǎo)線，叫附合導(dǎo)線。它適用于帶狀地區(qū)的測(cè)圖控制，此外也廣泛用于公路、鐵路、城市軌道交通、管道、河道等工程的勘測(cè)與施工控制點(diǎn)的建立。為保障長(zhǎng)沙地鐵3號(hào)線東塘站的施工質(zhì)量，以智能型測(cè)量機(jī)器人為依托，利用導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)，建立施工控制網(wǎng)，并進(jìn)行導(dǎo)線附合測(cè)量。經(jīng)計(jì)算，附合導(dǎo)線角度閉合差為-3.8″，取得了非常高的精度，為東塘站的現(xiàn)場(chǎng)布置、基坑支護(hù)施工、主體結(jié)構(gòu)施工等奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

圖1 附合導(dǎo)線測(cè)量線路圖

圖2 附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算圖

二、三維場(chǎng)地規(guī)劃保障項(xiàng)目生產(chǎn)

該工程位于長(zhǎng)沙市中心城區(qū)東塘商業(yè)圈核心地帶，周邊現(xiàn)狀為高層、多層建筑。車站東端，韶山北路與勞動(dòng)西路交叉路口沿韶山北路方向建有橫跨路口的東塘立交橋，在路口下方，沿十字路口周邊設(shè)有地下環(huán)形過街通道。且車站周邊地下管線多，大多侵入車站范圍，給施工造成極大的不便，傳統(tǒng)二維的場(chǎng)布方法已經(jīng)不能滿足其動(dòng)態(tài)管理需求。

在建立好的東塘站地下連續(xù)墻及支撐BIM 模型基礎(chǔ)上，對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行科學(xué)的三維立體規(guī)劃，包括生活區(qū)、辦公區(qū)、鋼筋加工區(qū)、材料倉(cāng)庫(kù)、現(xiàn)場(chǎng)材料堆放場(chǎng)地、現(xiàn)場(chǎng)道路、泥漿池、大型機(jī)械設(shè)備就位等的布置，可以直觀的反映施工現(xiàn)場(chǎng)情況，減少施工用地、保證現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸?shù)缆窌惩?、保障地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝場(chǎng)地空曠、方便施工人員的管理，有效避免二次搬運(yùn)及事故的發(fā)生。

根據(jù)施工總體安排，充分考慮交通疏解施工需要，施工圍擋根據(jù)施工順序分三期進(jìn)行，第一期施工車站北半幅地下連續(xù)墻及蓋板，預(yù)計(jì)工期6個(gè)月；第二期施工南半幅地下連續(xù)墻，并進(jìn)行土方開挖及車站主體施工，預(yù)計(jì)工期14個(gè)月；第三期施工附屬結(jié)構(gòu)，預(yù)計(jì)工期為5個(gè)月。

三、基于BIM技術(shù)的地下連續(xù)墻施工

東塘站圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1000和800mm兩種厚度地下連續(xù)墻，連續(xù)墻標(biāo)準(zhǔn)幅寬6m，共計(jì)98幅，其中標(biāo)準(zhǔn)段86幅，“L”形12幅。地下連續(xù)墻施工流程見下圖：

圖3 地下連續(xù)墻施工流程圖

圖4 地下連續(xù)墻模型

BIM工作站成員與項(xiàng)目部技術(shù)總工充分溝通，在熟悉地下連續(xù)墻施工流程及模型建立完成的基礎(chǔ)上，利用BIM5D軟件對(duì)地下連續(xù)墻的施工進(jìn)行模擬，對(duì)比分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。在地下連續(xù)墻的施工模擬過程中，發(fā)現(xiàn)一處地下軍用光纜與地下連續(xù)墻沖突，聯(lián)系設(shè)計(jì)院后，將車站地下連續(xù)墻東端向西縮短3m，車站主體結(jié)構(gòu)也做了相應(yīng)的變更。

地下連續(xù)墻施工模擬

四、基于BIM技術(shù)的橫向支撐施工

該項(xiàng)目1-17軸豎向設(shè)置5道支撐，17-31軸豎向設(shè)置4道支撐，第一道為1000×1200mm混凝土支撐，同1000×1200mm冠梁連成一體。第三道為800×800mm混凝土支撐，支撐與同1200×1000mm腰梁連成一體。其它均為采用Q235、φ609×16焊接鋼管支撐，鋼支撐頂在鋼圍檁上，圍檁采用雙拼45bH型鋼。基坑轉(zhuǎn)角處支撐為斜撐，其余均設(shè)為對(duì)撐。格構(gòu)柱上焊接雙排縱向的［40c形成連系梁，支托在鋼支撐下方。

橫向支撐體系模型見下圖：

圖5 橫向支撐體系模型

4.1 凈空檢查

為保障基坑土方開挖階段土方機(jī)械設(shè)備的工作面，將地下連續(xù)墻模型與橫向之城模型整合后導(dǎo)入Lumion軟件進(jìn)行虛擬漫游，檢查凈高是否滿足施工需求。

支撐系統(tǒng)漫游

4.2橫向鋼支撐端頭BIM化處理

橫向鋼支撐的關(guān)鍵在于其端頭，因地下連續(xù)墻施工時(shí)或多或少會(huì)有誤差，造成鋼支撐的長(zhǎng)度會(huì)有些許差別。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作時(shí)，可先利用“BIM+智能型全站儀”測(cè)量鋼支撐部位的三維坐標(biāo)值，反饋至模型，再調(diào)整模型中的地下連續(xù)墻及鋼支撐，對(duì)鋼支撐活絡(luò)端進(jìn)行伸縮處理，形成數(shù)據(jù)表格后指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

圖6 鋼支撐活絡(luò)端

圖7 鋼支撐固定端

五、商務(wù)BIM應(yīng)用

在項(xiàng)目實(shí)施前，BIM中心工作人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙建立模型，生成工程量清單，并根據(jù)清單工程量設(shè)置項(xiàng)目的工程量控制指標(biāo)，形成材料用量總計(jì)劃，從源頭控制項(xiàng)目成本。

圖8 工程量控制指標(biāo)

本工程使用鋼筋施工翻樣軟件 對(duì)地下連續(xù)墻鋼筋進(jìn)行翻樣，根據(jù)圖紙?jiān)敿?xì)列示鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋構(gòu)件的規(guī)格、形狀、尺寸、數(shù)量、重量等內(nèi)容，生成鋼筋構(gòu)件下料單，指導(dǎo)審核班組鋼筋下料。

圖9 N10-18地下連續(xù)墻鋼筋下料單

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