BIM技术在大体积筏板混凝土浇筑施工中的应用

李 舟

（湖南省第六工程有限公司，湖南 长沙 410000）

现代建筑施工中，基础工程是施工中最重要的一环，建筑高度越高，基础越深、越长。大体积筏板混凝土浇筑是高层建筑施工中常用的一种施工方式，由于筏板厚度较大，只能应用于大体积混凝土中，这也是建筑工程中一项重难点的施工项目，因此，在建筑施工中，对大体积筏板混凝土施工技术的研究日益受到重视。

1 BIM技术

BIM（建筑信息模型，Building Information Modeling）技术是以信息为基础，在3D模型中输入、整合项目的各种施工信息，通过施工模型模拟项目施工过程，便于施工管理人员合理决策，整体控制施工进度和质量。BIM技术是从2005年开始被国内建筑业逐渐了解，目前，BIM技术已被广泛应用。例如，在建设上海中心大厦时就应用了BIM技术，这也是我国早期的一个BIM技术实际应用案例，该项目的成功为建筑业应用BIM技术提供了丰富的实践经验，对建筑行业的发展起到了积极的作用。近年来，国家也颁布了许多BIM技术相关政策，有国家政策的扶持，国内BIM技术应用研究的热情高涨。随着BIM技术的发展，国内建筑行业在BIM技术上的实践经验也越来越丰富，BIM技术逐步成熟，软件应用更方便、更快捷，给使用者带来了便利。实践表明，BIM技术的应用对提高施工效率、降低风险、减少损耗具有重大意义。因此，在大型建筑项目建设中，采用先进的BIM技术能有效提高施工水平和质量，建筑业应重视BIM技术的应用。

2 工程概况

本工程主要由三个主体和一个公共区域组成。三个主体分别是大剧院、群众艺术馆、科技馆，属于大型公共建筑，主要作为文化活动阵地、城市景观标志性建筑，占地面积达96 544.048m2。本工程使用的筏板基础尺寸为300m×300m，厚度分为1 150mm和1 000mm两种。电梯井和集水坑在该筏板上多有分布。

本工程采用大体积筏板混凝土浇筑，面积分布很广，混凝土成型需采用不间断浇筑方法，对浇筑技术要求较高，给工程施工人员和管理人员带来巨大挑战。为此，应将BIM技术与施工相结合，在筏板施工前优化混凝土浇筑施工方案，精细化管理工程施工过程，从而保证施工进度和质量。

3 BIM技术在项目中的具体应用

3.1 优化项目方案

在工程项目施工过程中，需要有项目方案指导。以往制定项目施工方案时，项目参与者都是以书面形式进行沟通，但随着项目规模的不断扩大，交流中使用的图纸、文档越来越多，长此以往，当要改进、优化项目方案时，需要阅读大量的纸质文件才能详细了解该项目存在的问题，不利于提高施工管理效率。应用BIM技术对于提高项目参与者之间的沟通效率具有积极意义，并能直观地将施工过程中存在的问题表现出来，便于项目各参与者开展工作。

本工程对筏板基础施工的整体要求高、结构体积大，科学合理的施工方案能够保证大面积筏板混凝土浇筑的施工质量。项目负责人优化施工方案时，首先按施工图纸用Revit软件制作施工模型，按照初拟的施工方案，将制定的模型导入Navisworks Manage软件中，对施工过程进行动态模拟，检测混凝土浇筑时人员、机械和测温点的安排是否合理。然后，参照施工模拟结果，作出相关分析和总结，找出实际施工过程中可能存在的不足，通过制定预防和解决方案，解决现有的不足。最后，利用BIM技术对优化的施工方案进行施工模拟，直至达到最优化。另外，由于本工程所用的筏板和混凝土浇筑体量较大，在制定施工项目方案时，根据施工设计图纸，将浇筑区域划分为五区域和八区域，并结合BIM技术对两种施工方案的施工情况进行模拟。采用分五区域进行模拟施工时，各区域间混凝土浇筑差量较大，浇筑量不均且不能灵活安排人员和机械；而分八区域进行模拟施工时，各区域的混凝土浇筑量更具均衡性，便于科学合理安排施工计划和及时处理施工过程中的突发情况。因此，最终决定采用分八区域浇筑混凝土的施工方案。

3.2 施工进度控制

以往的施工进度管理方法主要是：管理人员编制项目进度计划案，向现场施工人员下达进度计划，根据进度计划实时记录施工进度，并将进度记录实时上报施工决策人员。尽管以往的施工进度管理形式也能有效把握施工进度情况，但对于施工决策人员，收到进度记录存在滞后现象。另外，由于个人的主观性，在调整施工人员、材料、机械等方面，容易受到人为因素的影响，导致决策方案不合理，进而影响施工进度。采用BIM技术模拟施工的优点是：BIM技术具有可视化、可模拟性，可以用不同颜色标注筏板基础各个施工阶段，展现不同形态的施工进度，减少传统施工管理中人为因素的消极影响。将BIM技术与施工进度管理相结合，可以在施工前先在Navisworks Manage软件中导入建立好的施工模型，然后以施工进度计划案为基础，分解各关键节点，在软件中输入各施工阶段名称、施工起止时间等关键信息。施工开始后，在软件中实时更新现场施工情况和进度，使施工进度直观化，便于施工决策人员及时、详细地掌握整体施工进度，并可及时对现场施工计划外偏差采取项目调整和弥补措施，保证施工按计划顺利实施。目前，BIM技术已广泛应用于工程项目中的施工进度管理，从而提高项目的经济效益。

与其他上部结构施工进度控制不同的是，筏板基础由于需要不间断施工，因此，要严格管理、控制进度时间。筏板混凝土浇筑施工前，需铺设基础垫层、钢筋绑扎、支模等施工工序，各道工序要紧密联系、相互配合，确保每道工序顺利完成。大体积混凝土浇筑施工不能间断进行，分层浇筑时不能忽略混凝土的初凝时间，要严格控制每层浇筑的间隔时间。另外，浇筑速度不可忽视，浇筑速度过慢会造成浇筑工期延长，速度过快会引起混凝土振捣不到位。如果因浇筑施工而造成进度滞后或项目施工中断，将严重影响施工质量。因此，严格控制施工进度十分必要。在筏板浇筑施工前，用Navisworks Manage软件输入各段的施工过程，根据施工计划精确每段施工过程的进度，以分钟为单位计时，以精确管理浇筑过程进度。筏板浇筑过程中，可能会出现泵送机械损坏，施工机械需要整修或更换，将影响正常的施工进度。对于此类施工时的突发情况，必须上报BIM技术人员，根据施工进度计划，对现场实际施工进行调整，加快后续施工进度，从而减少突发情况对施工总进度的影响。利用BIM技术对施工进度进行实时管理和控制，有利于筏板浇筑施工计划按时完成。

3.3 工程量统计应用

每一个施工项目都有其成本规划，因此，统计工程量用量十分必要，超出计划的工程量用量将直接影响企业的经济效益。以往一般采用人工估算或算量软件对工程量进行统计，难以保证建模精度，特别是遇到异形结构时，计算的工程量与实际容易产生偏差。目前，广联达GCL算量、广联达BIM5D、Revit都是应用最广的BIM算量软件，这些软件统计工程量用量准确度高、统计方便。

3.3.1 广联达GCL算量

该算量软件在行业内应用较多，它不仅能直接建模，而且可以先导入BIM模型再算量。用该软件算量时，要将Revit模型导出GCF格式文件，然后在广联达GCL软件中导入GCF格式文件进行计算，最终生成一个汇总表，便于施工管理人员查看各工程量用量详情。

3.3.2 广联达BIM5D

该算量软件以BIM平台为核心，统计工程量：在GCL软件中导入Revit模型，然后导出IGMS格式文件；在BIM5D软件中导入IGMS文件，需要查看哪项工程量用量，导出清单查看即可。

3.3.3 Revit

该算量软件建模技术很强，所构建的模型非常精细，能够精确地制出施工实体的形状，同时，还能进行材料用量的统计。Revit软件具有多种统计方法，可根据需求自定义选择统计方式，也可对实际工程量进行精确统计。用该算量软件可提高算量效率和算量精确度。

本工程建模简单，只需统计混凝土材料用量，因此，使用Revit软件即可统计本工程所需材料量，而无需使用其他算量软件。工程量统计有利于合理地制定施工计划和施工进度安排。另外，统计出各施工段所需的材料量有利于充分发挥人力、物力、财力，合理安排施工人员、机械数量和混凝土材料量。利用BIM技术建模，可一模多用，优化项目方案、掌握施工进度、统计工程量，提高施工效率和质量。

4 结语

大体积混凝土浇筑施工在项目施工中占有重要地位，也是施工的难点。在实际施工时，如果只有优良的施工工艺，没有制定合理、详细的施工进度计划，就不能保证施工质量，甚至不能按时完工。以往的大体积混凝土浇筑施工受人为因素的影响，很难在混凝土浇筑过程中严格控制施工进度，BIM技术与项目进度管理相结合，可较好地减少人为因素，加快施工进度。调查结果显示，BIM技术应用于大面积筏板混凝土浇筑，可提高施工管理效率、保证项目实施顺利，同时，也为国内大体积混凝土浇筑施工管理提供了实践经验。