基于BIM的深基坑施工安全专项方案应用探索

张斯曼　杨学祥

摘要：文章在深基坑施工安全专项方案的编制、评价及实施中结合BIM，通过在荆州市某项目中实际运用，探索基于BIM的深基坑施工安全专项方案的优化与管理的可行性及优越性，以期優化施工方案、提高施工效率，加强施工安全管理。

Abstract： This article combines BIM in the preparation， evaluation and implementation of the special safety plan for deep foundation pit construction. Through the practical application in a project in Jingzhou， the feasibility and superiority of the optimization and management of the special safety plan for deep foundation pit construction based on BIM are explored， in order to optimize the construction plan， improve the construction efficiency and strengthen the construction safety management.

关键词：BIM;深基坑;安全专项方案

Key words： BIM;deep foundation pit;special construction scheme for safety

中图分类号：TU17                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）05-0221-03

0  引言

BIM（Building Infromation Modeling）是推进我国建筑业信息化、智能化的重要理念之一。通过计算机软件将这种理念转换为我们可有效使用的工具，为我们的决策提供依据。BIM从建筑工程领域逐渐推广至桥梁、道路、市政工程等各个领域，近十余年间已经在许多大型项目建设中已经运用，在行业内的认可度越来越高。BIM在深基坑工程领域中的应用正在逐步发展且发展空间还很大[1]。深基坑工程具有环境影响因素多、岩土力学性质复杂、危险性较大等特点[2]，BIM具有智能化、共享化、可视化、精细化、动态化等优势[3]，因此利用BIM技术及管理理念优化深基坑施工安全专项方案编制、实施和管理，有利于提高施工效率和加强安全管理。

1  深基坑施工安全专项方案的编制、评价及实施的现状分析

根据建办质[2018]（31号）文定义，深基坑工程是指开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程，它是属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，是要编制施工安全专项方案并经过专家审查合格后才可实施的[4]。

在深基坑工程施工安全专项方案编制前的准备工作中，编写人员需要花费一段时间从各方人员手中收集编制方案相关的最新资料，编写人员一定程度上也是通过这些资料加深对拟建项目情况的认识，资料的新旧、齐全与否都对方案的质量有所影响。资料信息的完备性和一致性不高。

从编制的角度来看，现阶段绝大多数深基坑工程施工安全专项方案是项目部技术人员根据自身的施工经验结合设计院出具的图纸、拟施工场地情况、相关施工规范等资料编制的，这样施工安全专项方案质量的高低过于依赖编制人员的经验且主观性较大。且施工时的安全隐患数量繁多，即便是分类管理，在排查的过程中也是极易遗漏[5]。

从深基坑工程施工安全专项方案的评价、实施的角度来看，通过平面图纸及文字方案说明来传达编制者的施工方案思想不够直观，沟通效率不稳定，施工现场总体协调管控难度大。

2  基于BIM的深基坑施工安全专项方案应用模式介绍

现阶段大多数项目还是用CAD软件设计出图和施工，二维图纸传递信息不直观，造成图纸的信息传递效率低[6]，所以要使用BIM技术就需要首先将项目施工图采用Autodesk Revit软件进行翻模。通过建成的模型集成和关联信息，再配合运用Autodesk Navisworks软件模拟深基坑工程具有的真实信息，优化深基坑施工安全专项方案。具体应用技术路线见图1。

3  工程实例应用

3.1 项目概况及周边环境情况可视化管理

某医院综合楼改扩建项目位于塔桥路东侧，长港路北侧。本项目基坑开挖深度7.6-8.3m。电梯井坑中坑相对主楼基底深度为1.40-2.40m。基坑四角采用桩撑支护，其它段采用悬臂桩支护。图2为本项目深基坑支护平面图。图3为本项目基坑三维模型。

该基坑开口线西侧距红线最小距离约为4.50m，红线外为塔桥路，人行道和非机动车道下有雨污管道和其他线缆;开口线南侧距红线最小距离约为0.60m，距长港路道路边线最小距离19.90m;基坑开口线北侧距红线约为1.40m，红线外已有2栋运管宿舍为7层，条形基础，埋深约1m，基坑开口线北侧距已建建筑物最小距离为6.30m;基坑开口线东侧紧邻有医院三层临时用房。场地周边情况及场地布置情况见图4。

3.2 施工工况、进度精细化管理

3.3 重大危险源提前标记，加强项目动态管理

在施工之前，通过查看BIM模型和在施工模拟的过程中发现的重大危险源，可通过软件直接在模型上具体位置处添加标记，标识出来，以便在施工过程中重点关注、监测这些部位的变化。施工过程中新发现的重大危险源也能及时添加标记，在开会讨论应对方案或进行技术交底时打开模型，是哪个部位一步了然。当这些危险源的问题已经得到解决后，可直接将其标记状态调整为已解决，便于项目的事中管理。

3.4 施工安全保证措施落实到点

施工安全保证措施不再仅仅是规范化的描述语言，将措施可视化，使其成为施工过程中的一部分，融合到现场布置模型中去。在此处了结合BIM技术，将施工安全保证措施具体化、具象化，有利于措施落实到位、加强施工安全。例如：为加强安全教育，树立安全意识，我们在近工地大门口设置安全讲评台，旁边为放置应急救援物资的仓库和消防设施，见图9。在基坑周边设置防护栏杆，防止施工人员踩空掉落。为使施工人员安全上下基坑，每间隔一段距离设置安全爬梯，见图8。

3.5 重点部位施工模拟

重点部位、复杂部位的施工过程可以通過Navisworks软件进行仿真模拟，加强事前控制，使方案安全进行。本项目中我们针对基坑内支撑部位拆除工作模拟施工，在底板砼浇筑完成且用C20砼回填底板与支护桩之间的肥槽后，方可拆除支撑。并制作成动画演示。

4  结论

工程项目的安全直接关系到人民的生命安全，针对危大工程，编制和实施施工安全专项方案是加强施工安全管理的重要措施。为了提高深基坑施工安全专项方案的质量和实施效率，真正运用好该方案，笔者将BIM理念与技术应用于某医院综合楼改扩建项目深基坑施工安全专项方案的优化和管理实施中，相对传统的方案管理及实施，施工效率有了较大的提高，安全管控更加细致，施工管理更加便捷。

参考文献：

[1]陈仁全.BIM技术在武汉帝斯曼国际中心深基坑工程的应用[C].中国岩石力学与工程学会、中国水利水电勘测设计协会、云南省岩土力学与工程学会.第二届全国岩土工程BIM技术研讨会论文集.中国岩石力学与工程学会、中国水利水电勘测设计协会、云南省岩土力学与工程学会：云南省岩土力学与工程学会，2017：191-197.

[2]刘琼，李能.基于BIM技术的深基坑可视化建模技术初探[J].江西测绘，2019（01）：6-8.

[3]李文芳，刘莎莎.BIM技术在施工模拟中的应用研究[J].教育教学论坛，2018（30）：57-58.

[4]《住房城乡建设部办公厅关于实施〈危险性较大的分部分项工程安全管理规定〉有关问题的通知》建办质〔2018〕31号文[S].

[5]田琼，谭显通，罗雄文.BIM技术在建筑工程施工安全管理中的应用探索[J].湖南理工学院学报（自然科学版），2019，32（03）：68-71.

[6]谭佩.BIM信息可视化技术在基坑工程中的应用[D].广州大学，2016.