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【摘 要】我国改革开放以来,社会经济得到快速发展,经济的发展持续推动着我国建筑行业的飞速发展,建筑业中的新工法及高新技术应用数量也呈爆炸式增长。在建筑工程的施工过程中,桩基础技术因为具有极强的灵活性、简易性等施工工艺的优势,被获得广泛的运用。本文具体论证了BIM技术在工程桩施工管理中的作用。
【关键词】桩施工技术;应用;BIM技术
引言
随着我国的科学技术的不断发展,人们越来越重视建筑的质量。现阶段,我国建筑行业的高层及超高层建筑数量不断增多,对于建筑工程的工艺和结构的稳定性提出了更高的要求。通过对建筑桩基础工程技术的不断进行完善和总结,将BIM技术应用到实际操作过程中的薄弱环节,辅助把控及提升建筑工程的质量。
一、工程桩施工技术
1、挖孔桩
挖孔桩在我国建筑业中具有较多的优势,其低成本、操作简单、承载力大以及施工质量可靠的特点,受到广大建筑施工企业的青睐。在实际操作阶段,挖孔桩可以利用较小的面积达到最佳的效果。挖孔桩一般是适合用于地下水较少的土层,土层深度一般是不小于20厘米。而地下水位较高的土层,或者是含水量大而且土层较为松散的土质不适用挖孔桩作业。在挖孔成形之前,一定要对地表的松散土层和一些不相关的杂物进行清理,在确保地面的清洁和平整后,利用十字交叉法确定每一个孔桩的坐标,并利用桩位的位置及桩径大小来放样。之后在它的底部固定好一个木桩,在开挖的过程中,要能够实时监控建筑土层的变化,以此循环操作便可以完成挖土护壁的任务。在桩柱达到设计上的要求后,进行最后的钢筋笼和浇筑桩身的施工。
2、旋挖桩施工技术
(1)场地的布置。
旋挖桩机的作业半径较大,整机重量很大,在行走和施工时对场地面的承载力要求较高,在场地布置时,应根据设计要求,进行合理规划:应保证机械的合理布置,满足移位空间的需求。现场原材料准备充足,并码放整齐、标识明确。水泥、砂、石、水运输到位。旋挖机、搅拌机、吊车、发电机、抽水机、专用水箱及下料套筒运输到场,布置到位,支垫牢靠,用电设备安装可靠接地。调试所有施工机具。检查、确认到位的原材料符合规范要求,作业机具和安全、防护用具满足使用并符合安全规范要求。
(2)钻孔。
钻孔前需调平钻机,保持钻机垂直稳固、位置准确,防止钻杆晃动引起孔径扩大,确保在施工中不发生倾斜、移位。此外还需要注意的是:钻机调整好后,将钻头着地,将进尺深度调為0。钻进时原地顺时针旋转开孔,然后以钻杆自重加液压力作为钻进压力,初入孔下压力控制在80~90kPa。在钻至设计要求深度时停止钻进,利用空心钻头出渣。当空心钻头挤满钻渣后,停止下压及回旋,逆时针方向转动钻头,稍向下送行,关闭钻头回转底盖,上提钻头时要慢,防止提速过快钻头碰撞孔壁。提离孔口后,钻机自身旋转至翻斗车处,用动力头顶压杆,将底盖打开,卸掉钻渣。
二、工程桩BIM应用分析
针对工期较紧,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工程通病,可使用BIM技术来辅助桩施工的实施。
1、BIM优势阐释
(1)使用BIM技术的REVIT平台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更为直观,方便合理规划桩机行走路线。
(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得出精确的混凝土量及钢筋量。
(4)钢筋的三维放样,可验证钢筋下料、翻样的准确性,方便施工质量的预控与减少设计交底的盲区。
(5)平面布置更加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,对外可向建设单位进行展示,展现项目部的技术力量及提高公司品牌,带动公司营销。
2、BIM劣势阐释
(1)REVIT建立的模型较机械,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,若需进一步进行套价,则需要进行较繁琐的二次作业,不如专业算量软件方便、清晰。
(3)BIM技术的应用,目前与传统项目的建设模式大多还是平行实施,无法完全融入整个项目活动。
3、BIM实施思路
(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;但同时会增加人工及时间的成本,所以要根据应用的深度分清不同阶段不同模型的精度,在建立模型初期确定如下模型精度:
①地形桩端持力层及地表面的绘制;
②工程桩能反应实际工程桩情况即可;
③工程桩钢筋节点清晰,钢筋型号标识;
④施工现场平面布置模型清晰且能反应施工道路、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。
(2)复杂地形绘制。
根据地勘报告,在REVIT里绘制地形,并对持力层上、下相邻土层进行绘制,用REVIT的板构件进行地形绘制,而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。
(3)工程桩终孔深度预估。
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。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地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。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图里,使工程桩附着在持力层后读出各工程桩桩长。根据工程桩的情况,将信息输入工程桩属性,随工程进行信息完善:桩编号、桩名称、桩的分区名称、桩直径、桩混凝土强度、桩成孔深度、桩成孔时间、桩实际浇筑量。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。
4、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。
结束语
近年来随着国内各大城市高层及超高层项目建设的持续开展,各类型桩基础技术在工程建设领域被广泛地运用,使用BIM技术的三维平台,可以更好的为建设项目做好合理预控、实时纠偏及总结、分析。BIM技术在提升施工管理效率的同时,也可以最大程度的节省由于返工造成的工期浪费及人、材、机的损失。BIM技术对桩基施工的辅助作用,可以提升高层及超高层建筑的稳定性和安全性,对建筑物的工程项目建设具有极其重要的意义。
参考文献:
[1]任会军.浅谈建筑施工中桩基的应用[J].黑龙江科技信息.2011(16).
[2]彭宏胜.在复杂地质条件下旋挖钻孔灌注桩的施工技术要点[J].中国新技术新产品,2011,17.
【关键词】桩施工技术;应用;BIM技术
引言
随着我国的科学技术的不断发展,人们越来越重视建筑的质量。现阶段,我国建筑行业的高层及超高层建筑数量不断增多,对于建筑工程的工艺和结构的稳定性提出了更高的要求。通过对建筑桩基础工程技术的不断进行完善和总结,将BIM技术应用到实际操作过程中的薄弱环节,辅助把控及提升建筑工程的质量。
一、工程桩施工技术
1、挖孔桩
挖孔桩在我国建筑业中具有较多的优势,其低成本、操作简单、承载力大以及施工质量可靠的特点,受到广大建筑施工企业的青睐。在实际操作阶段,挖孔桩可以利用较小的面积达到最佳的效果。挖孔桩一般是适合用于地下水较少的土层,土层深度一般是不小于20厘米。而地下水位较高的土层,或者是含水量大而且土层较为松散的土质不适用挖孔桩作业。在挖孔成形之前,一定要对地表的松散土层和一些不相关的杂物进行清理,在确保地面的清洁和平整后,利用十字交叉法确定每一个孔桩的坐标,并利用桩位的位置及桩径大小来放样。之后在它的底部固定好一个木桩,在开挖的过程中,要能够实时监控建筑土层的变化,以此循环操作便可以完成挖土护壁的任务。在桩柱达到设计上的要求后,进行最后的钢筋笼和浇筑桩身的施工。
2、旋挖桩施工技术
(1)场地的布置。
旋挖桩机的作业半径较大,整机重量很大,在行走和施工时对场地面的承载力要求较高,在场地布置时,应根据设计要求,进行合理规划:应保证机械的合理布置,满足移位空间的需求。现场原材料准备充足,并码放整齐、标识明确。水泥、砂、石、水运输到位。旋挖机、搅拌机、吊车、发电机、抽水机、专用水箱及下料套筒运输到场,布置到位,支垫牢靠,用电设备安装可靠接地。调试所有施工机具。检查、确认到位的原材料符合规范要求,作业机具和安全、防护用具满足使用并符合安全规范要求。
(2)钻孔。
钻孔前需调平钻机,保持钻机垂直稳固、位置准确,防止钻杆晃动引起孔径扩大,确保在施工中不发生倾斜、移位。此外还需要注意的是:钻机调整好后,将钻头着地,将进尺深度调為0。钻进时原地顺时针旋转开孔,然后以钻杆自重加液压力作为钻进压力,初入孔下压力控制在80~90kPa。在钻至设计要求深度时停止钻进,利用空心钻头出渣。当空心钻头挤满钻渣后,停止下压及回旋,逆时针方向转动钻头,稍向下送行,关闭钻头回转底盖,上提钻头时要慢,防止提速过快钻头碰撞孔壁。提离孔口后,钻机自身旋转至翻斗车处,用动力头顶压杆,将底盖打开,卸掉钻渣。
二、工程桩BIM应用分析
针对工期较紧,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工程通病,可使用BIM技术来辅助桩施工的实施。
1、BIM优势阐释
(1)使用BIM技术的REVIT平台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更为直观,方便合理规划桩机行走路线。
(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得出精确的混凝土量及钢筋量。
(4)钢筋的三维放样,可验证钢筋下料、翻样的准确性,方便施工质量的预控与减少设计交底的盲区。
(5)平面布置更加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,对外可向建设单位进行展示,展现项目部的技术力量及提高公司品牌,带动公司营销。
2、BIM劣势阐释
(1)REVIT建立的模型较机械,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,若需进一步进行套价,则需要进行较繁琐的二次作业,不如专业算量软件方便、清晰。
(3)BIM技术的应用,目前与传统项目的建设模式大多还是平行实施,无法完全融入整个项目活动。
3、BIM实施思路
(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;但同时会增加人工及时间的成本,所以要根据应用的深度分清不同阶段不同模型的精度,在建立模型初期确定如下模型精度:
①地形桩端持力层及地表面的绘制;
②工程桩能反应实际工程桩情况即可;
③工程桩钢筋节点清晰,钢筋型号标识;
④施工现场平面布置模型清晰且能反应施工道路、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。
(2)复杂地形绘制。
根据地勘报告,在REVIT里绘制地形,并对持力层上、下相邻土层进行绘制,用REVIT的板构件进行地形绘制,而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。
(3)工程桩终孔深度预估。
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。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地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。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图里,使工程桩附着在持力层后读出各工程桩桩长。根据工程桩的情况,将信息输入工程桩属性,随工程进行信息完善:桩编号、桩名称、桩的分区名称、桩直径、桩混凝土强度、桩成孔深度、桩成孔时间、桩实际浇筑量。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。
4、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。
结束语
近年来随着国内各大城市高层及超高层项目建设的持续开展,各类型桩基础技术在工程建设领域被广泛地运用,使用BIM技术的三维平台,可以更好的为建设项目做好合理预控、实时纠偏及总结、分析。BIM技术在提升施工管理效率的同时,也可以最大程度的节省由于返工造成的工期浪费及人、材、机的损失。BIM技术对桩基施工的辅助作用,可以提升高层及超高层建筑的稳定性和安全性,对建筑物的工程项目建设具有极其重要的意义。
参考文献:
[1]任会军.浅谈建筑施工中桩基的应用[J].黑龙江科技信息.2011(16).
[2]彭宏胜.在复杂地质条件下旋挖钻孔灌注桩的施工技术要点[J].中国新技术新产品,2011,17.