劉 偉
(中鐵十七局集團(tuán)第五工程有限公司 山西太原 030032)
摘 要:城市地下綜合管廊作為新型工程,由于涉及多專業(yè)、多方面知識(shí)的綜合應(yīng)用,施工過程中存在技術(shù)難度大、專業(yè)不協(xié)調(diào)等諸多困難,加之工程設(shè)計(jì)分人員、分專業(yè)進(jìn)行。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式在設(shè)計(jì)過程中極易出現(xiàn)設(shè)計(jì)沖突、設(shè)計(jì)管理無序、施工圖出圖效率低等難題。在BIM技術(shù)應(yīng)用逐漸成熟的大數(shù)據(jù)時(shí)代,有必要在工程前期、過程中借助信息化技術(shù)施工,及早發(fā)現(xiàn)、解決各種缺陷與不足。在呂梁市新安大道地下綜合管廊工程施工過程中,通過利用BIM技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案優(yōu)化的應(yīng)用、BIM技術(shù)與理正軟件在深基坑施工中結(jié)合應(yīng)用、BIM技術(shù)在綜合管廊主體施工中的應(yīng)用等,解決了狹小空間內(nèi)場(chǎng)地布置方案優(yōu)化、深基坑安全及穩(wěn)定性的探索和綜合管廊各專業(yè)協(xié)調(diào)不一致等問題,可快速有效地復(fù)核設(shè)計(jì)工程量,縮短了施工工期、節(jié)約了施工成本、提高了施工效率。
關(guān)鍵詞:綜合管廊 BIM技術(shù) 理正軟件 方案優(yōu)化 深基坑 主體
綜合管廊就是地下城市管道綜合走廊,即在城市地下建造一個(gè)隧道空間,將電力、通信、燃?xì)狻⒐?、給排水等各種工程管線集于一體,設(shè)有專門的檢修口、吊裝口和檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)施統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一建設(shè)和管理,是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”。一般設(shè)多個(gè)艙室,集結(jié)構(gòu)、建筑、給排水、污水、燃?xì)?、熱力、電力電訊、消防、?bào)警等多個(gè)工程專業(yè)于一身,施工工藝冗雜。隨著社會(huì)的發(fā)展,在走向科技強(qiáng)國(guó)的道路上,我們要邁向數(shù)字化、信息化的應(yīng)用[7],綜合管廊工程施工同樣要借助各種技術(shù)手段將項(xiàng)目信息化、智能化、效益化。
BIM(建筑信息模型)不是簡(jiǎn)單地將數(shù)字信息進(jìn)行建造管理的數(shù)據(jù)化工具,而是通過參數(shù)模型整合各種建造、管理的數(shù)字化方法[8]。BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程項(xiàng)目的相關(guān)信息,在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞,使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對(duì),為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及包括建筑運(yùn)營(yíng)單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ),在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。“理正”深基坑支護(hù)計(jì)算軟件在當(dāng)前巖土工程界已經(jīng)廣泛應(yīng)用,也得到工程界專業(yè)人士的認(rèn)可,可以用于連續(xù)墻、排樁、水泥土墻、土釘墻等支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算,驗(yàn)證配筋是否滿足安全與經(jīng)濟(jì)要求[1]。廣聯(lián)達(dá)系列軟件在計(jì)量計(jì)價(jià)方面更是有著不可小覷的影響力。作為施工人員,在深基坑施工過程中如何將理正軟件同BIM技術(shù)的應(yīng)用相結(jié)合,重點(diǎn)對(duì)BIM技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置、工程進(jìn)度、物資管理、成本核算、技術(shù)管理、安全質(zhì)量、竣工交付、科技創(chuàng)新等方面的應(yīng)用進(jìn)行研究[2]。綜合施工過程中如何將廣聯(lián)達(dá)系列軟件與BIM技術(shù)結(jié)合應(yīng)用,對(duì)于完善內(nèi)業(yè)資料和優(yōu)化施工方案有著舉足輕重的作用。
呂梁市新安大道地下綜合管廊工程K10+985至K13+021段位于山西省呂梁市市區(qū)改造新安大道上,自南向北縱向敷設(shè),全長(zhǎng)2.036 km。地下水位埋深介于5.30~14.70 m之間?;由疃?~15 m,屬一級(jí)、二級(jí)基坑,根據(jù)基坑埋深設(shè)置5種基坑支護(hù)形式,見表1。
表1 基坑支護(hù)形式匯總
序號(hào) 斷面部位支護(hù)方式1 標(biāo)準(zhǔn)段 6.5 無 36a型鋼排樁+1基坑深度/m有無地下水道內(nèi)支撐2 標(biāo)準(zhǔn)段 6.5~8 無 36a型鋼排樁+2道內(nèi)支撐3 標(biāo)準(zhǔn)段 8~10 無 φ800灌注排樁+1道內(nèi)支撐4 下穿段 10~13 無 φ1 000灌注排樁+高壓旋噴樁+2道內(nèi)支撐5 下穿段 13~15 有 雙排灌注排樁+高壓旋噴樁+2道內(nèi)支撐
標(biāo)準(zhǔn)段內(nèi),工字鋼樁長(zhǎng)12 m,樁間距500 mm,材質(zhì)Q235。內(nèi)支撐系統(tǒng)采用單根H400×400×13×12型鋼作為鋼圍檁和φ609×16鋼管鋼支撐組合。灌注樁支護(hù)間距1 200 mm,采用對(duì)拼雙排H600×300×12×20鋼圍檁和φ609×16鋼管鋼支撐組合。下穿段灌注樁間距1 600 mm,兩根灌注樁間采用φ500高壓旋噴樁形成止水帷幕,采用對(duì)拼雙排H600×300×12×20鋼圍檁和φ609×16鋼管鋼支撐組合。灌注樁頂部設(shè)C30混凝土冠梁[3-4]。
本工程西側(cè)緊鄰209國(guó)道,距離1.5 m,基坑?xùn)|側(cè)剩余征地寬度10 m。按設(shè)計(jì)要求,基坑頂面3 m范圍內(nèi)不允許有重型荷載,因此剩余寬度僅為7 m,此寬度不能滿足鋼支撐、鋼圍檁等材料的堆放及大型吊車同時(shí)(75 t)作業(yè)的要求,施工空間狹長(zhǎng)。因此,材料堆放場(chǎng)地的選址、現(xiàn)場(chǎng)材料周轉(zhuǎn)和臨時(shí)征地將成為項(xiàng)目的附加困難。利用BIM技術(shù)的Revit形成帶場(chǎng)地的三維模型[5],并利用Navisworks進(jìn)行漫游展示,以便了解各施工工況,更好地做好方案的優(yōu)化工作,節(jié)約施工成本。
項(xiàng)目深基坑工程地質(zhì)情況復(fù)雜,支護(hù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變。針對(duì)周邊實(shí)際情況,采用分段開挖、樁撐支護(hù)與樁錨支護(hù)相結(jié)合的支護(hù)方法。充分利用3種方法的優(yōu)勢(shì),在滿足施工的基礎(chǔ)上,保證了基坑及周邊環(huán)境的安全。對(duì)于各施工段的基坑支護(hù)受力驗(yàn)算,計(jì)算工作量較大,形成書面報(bào)告份數(shù)較多,是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。理正深基坑計(jì)算軟件能夠?qū)崿F(xiàn)不同地質(zhì)、工況條件下快速計(jì)算,報(bào)告結(jié)果清晰明了,以便實(shí)現(xiàn)支護(hù)體系施工方案的快速優(yōu)化。
鑒于施工工況復(fù)雜多變,且基坑狹長(zhǎng),支護(hù)工程中并未在設(shè)計(jì)圖紙中標(biāo)明內(nèi)支撐的具體布置里程,只是明確間距。考慮管廊二層功能口布置較復(fù)雜,高度不一,需在支撐布置過程中適當(dāng)調(diào)整內(nèi)支撐的起始里程和支撐高度,盡量減小對(duì)管廊二層功能口施工的影響。有必要借助Revit與Cvil3D軟件相結(jié)合應(yīng)用,形成三維模型[5],模擬各工況下施工情況,以便于各施工隊(duì)了解深基坑施工潛在的危險(xiǎn)要素,更有助于分段施工時(shí)內(nèi)支撐布置的合理安排。
肝癌(HCC)是常見惡性腫瘤,且生存率較低,其發(fā)生率存在明顯的地區(qū)差異,撒哈拉以南的非洲和亞洲的發(fā)病率最高。其發(fā)病原因很大一部分跟肝炎有關(guān),丙型肝炎病毒誘發(fā)的肝癌與炎癥和壞死的程度有關(guān),可能是由炎癥引起的,而非特定癌基因激活。而乙型肝炎相關(guān)性肝癌可能由病毒引起的特定的癌基因激活,導(dǎo)致肝癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加[2]。
本項(xiàng)目涉及結(jié)構(gòu)工程、建筑工程、給排水工程、污水管道、燃?xì)夤艿?、熱力管道、電力電訊工程、消防與報(bào)警工程、滅火器等9個(gè)專業(yè),共計(jì)14本圖紙,信息零散且量大,施工過程中難免遺漏局部構(gòu)件。加之地下綜合管廊作為新型工程,很多技術(shù)人員對(duì)此不甚了解,對(duì)工程施工的效率影響很大。利用Revit建立三維模型對(duì)構(gòu)件進(jìn)行檢查,對(duì)施工人員進(jìn)行三維技術(shù)交底,對(duì)工程施工具有重要的指導(dǎo)意義。
由于工程專業(yè)較多,設(shè)計(jì)過程中的專業(yè)融合程度對(duì)整體項(xiàng)目的效果有著舉足輕重的作用。利用Revit建立三維模型將各專業(yè)進(jìn)行碰撞檢查,發(fā)現(xiàn)其中的沖突,對(duì)于項(xiàng)目施工的提前控制很有必要。本項(xiàng)目通過三維建模檢查發(fā)現(xiàn)建筑工程與結(jié)構(gòu)工程結(jié)合時(shí)存在多處沖突,及時(shí)與設(shè)計(jì)單位溝通進(jìn)行調(diào)整,避免了返工及材料浪費(fèi),節(jié)約了施工成本,提高了施工效率。
Revit實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的大規(guī)模三維建模對(duì)計(jì)算機(jī)的配置要求很高,管廊工程中鋼筋工程,標(biāo)準(zhǔn)段的鋼筋型號(hào)就達(dá)23種之多,加之下穿段及各功能口的鋼筋不盡相同,給三維建模增加了難度,需要嵌套多種鋼筋族,往往實(shí)現(xiàn)實(shí)體模型配備各種型號(hào)鋼筋需要很長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間,一般電腦很難實(shí)現(xiàn),對(duì)施工單位人員來說用Revit計(jì)算整體工程量代價(jià)偏高,不建議整體結(jié)構(gòu)配筋。但對(duì)于一些異形結(jié)構(gòu),手工計(jì)算無法確定的部分可采用三維建模來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)算量。
阮列敏對(duì)這一新科室的定位明確,職責(zé)劃分也比較清晰,希望將其構(gòu)建為醫(yī)院和社區(qū)之間的橋梁。她指出,“醫(yī)院在省委省政府提出‘雙下沉、兩提升’之后,第一時(shí)間就成立基層服務(wù)指導(dǎo)科”,希望通過新的科室“來加強(qiáng)對(duì)基層的指導(dǎo)”“加強(qiáng)對(duì)基層醫(yī)生的培養(yǎng)”。
對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)及其他材料的工程數(shù)量計(jì)算,可以借助Revit三維建模來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)算量[6]。對(duì)于工程數(shù)量的計(jì)算規(guī)則,要求在創(chuàng)建三維模型時(shí)按照現(xiàn)行的計(jì)算規(guī)則進(jìn)行,否則對(duì)于重疊部分的工程數(shù)量,Revit軟件在進(jìn)行計(jì)算時(shí)不予以扣除[7-8],這就造成了工程量偏大,不利于施工目標(biāo)的控制。
廣聯(lián)達(dá)圖形算量對(duì)于大眾工程的工程數(shù)量計(jì)算得到了廣大工程造價(jià)、施工技術(shù)人員的青睞,對(duì)于工程數(shù)量的計(jì)算精準(zhǔn)程度具有很高的評(píng)價(jià)。所以在管廊工程中鋼筋工程數(shù)量的計(jì)算復(fù)核可以借助廣聯(lián)達(dá)的圖形算量來完成,這樣既節(jié)約了手工計(jì)算的漫長(zhǎng)時(shí)間,又避免了三維建模的苛刻要求,還能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)算量,保證了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
管廊工程因?yàn)橐紤]地質(zhì)、專業(yè)等多方面的原因,預(yù)留孔洞、變形縫位置及功能口高度等不盡相同,所以各部位鋼筋下料尺寸不一致。鋼筋下料是一項(xiàng)艱巨且繁重的任務(wù),手工繪制下料單效率低,準(zhǔn)確率難以保證。借助廣聯(lián)達(dá)的鋼筋下料軟件,再由人工檢查其精準(zhǔn)性,適當(dāng)調(diào)整特殊部位尺寸,大大減少了工作量,節(jié)約了工作時(shí)間,精簡(jiǎn)了技術(shù)人員數(shù)量,提高了下料單的準(zhǔn)確性,提升了工作效率。
呂梁市地下綜合管廊工程項(xiàng)目試驗(yàn)段工程,通過理正軟件的深基坑受力驗(yàn)算,發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與現(xiàn)場(chǎng)不符之處達(dá)300余米,降低了施工風(fēng)險(xiǎn),做到了事前控制,減少了施工投入;通過軟件計(jì)算驗(yàn)證支護(hù)結(jié)構(gòu)受力情況,共出具計(jì)算報(bào)告40余次,有效報(bào)告14篇,節(jié)約了時(shí)間,增強(qiáng)了施工的安全性,提高了施工效率。
現(xiàn)有交流配網(wǎng)結(jié)構(gòu)存在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、動(dòng)態(tài)無功不足及線路損耗較大等一系列問題,隨著更多的分布式能源的接入、微網(wǎng)的推廣,會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電源的高度分散化。直流配網(wǎng)在未來的人口密集的城市供電將有極大的優(yōu)勢(shì),可以減少無功補(bǔ)償設(shè)備的投資與占地面積、線路損耗、以及線路走廊占地面積等,其發(fā)展趨勢(shì)不言而喻。未來配電網(wǎng)的形態(tài)將是多個(gè)電壓等級(jí)構(gòu)成多層次環(huán)網(wǎng)狀、交直流混聯(lián)的架構(gòu)模式,以區(qū)域直流、交流環(huán)形母線為基本結(jié)構(gòu)單元,支持新能源、儲(chǔ)能接入和能量雙向流動(dòng)。
通過Revit三維建模實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地布置方案優(yōu)化,規(guī)劃用地6 000 m2,節(jié)約場(chǎng)地租賃3 000 m2,相應(yīng)節(jié)約了各項(xiàng)費(fèi)用開支,達(dá)到了節(jié)約資金、節(jié)約用地的良好效果。
通過Revit的三維建模實(shí)現(xiàn)了多專業(yè)協(xié)作,調(diào)整變形縫里程10處,調(diào)整綜合艙、電艙投料口位置3處,電纜分支節(jié)點(diǎn)位置2處,燃?xì)馀撏读峡谖恢?處,綜合艙、電艙逃生口位置2處,有效避免了因設(shè)計(jì)問題造成的施工錯(cuò)誤,保證了施工工作的連續(xù)性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
通過Revit三維模型計(jì)算復(fù)核管廊工程各部位混凝土工程、防水工程、電力電訊、各種管道等工程數(shù)量實(shí)現(xiàn)工程數(shù)量自動(dòng)化、精準(zhǔn)化控制。
通過廣聯(lián)達(dá)圖形算量,精準(zhǔn)計(jì)算工程構(gòu)件鋼筋數(shù)量,大大節(jié)約了手工計(jì)算的時(shí)間,提高了工作效率。采用廣聯(lián)達(dá)進(jìn)行鋼筋下料,減小了人工工作量,提高了下料單的準(zhǔn)確性。
通過對(duì)不同公司年度報(bào)告信息披露整理,發(fā)現(xiàn)生物醫(yī)藥上市公司對(duì)于研發(fā)信息的披露較為空泛,且沒有形成行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在董事會(huì)報(bào)告中,醫(yī)藥研發(fā)項(xiàng)目采取隱藏披露或者僅披露標(biāo)準(zhǔn)格式的部分,對(duì)于相關(guān)增減變動(dòng)的異常,未在報(bào)告說明;在財(cái)務(wù)報(bào)告中,企業(yè)披露大量外購無形資產(chǎn)且相關(guān)明細(xì)披露不規(guī)范,研發(fā)計(jì)劃披露為零或無實(shí)質(zhì)披露,自主研發(fā)能力有待提高,披露不夠具體。
在本工程中,通過各種軟件的結(jié)合應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了工程施工周期信息化控制,對(duì)于綜合管廊工程施工取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,對(duì)類似施工過程具有很好的借鑒作用。
由于小型打印機(jī)購買初次投入低(價(jià)格大多在幾百至二千元左右),各部門幾乎每個(gè)房間都有1-2臺(tái)打印機(jī),有的大房間甚至高達(dá)5-6臺(tái)。這種低檔打印設(shè)備雖然初次投入費(fèi)用低,但后期耗材、維護(hù)費(fèi)用高,在使用年限期內(nèi)綜合核算,小型機(jī)實(shí)際消耗費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大型高檔打印機(jī)。而且每個(gè)房間配備多臺(tái)打印機(jī),既不利于節(jié)能減排也不利于員工身心健康。
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Application of Information Technology in Construction of Comprehensive Pipe Gallery Project
Liu Wei
(China Railway 17th Bureau Group 5th Engineering Co.Ltd.,Taiyuan Shanxi030032,China)
Abstract:As a new type of project,the urban underground comprehensive pipe gallery involvesmany specialties and various knowledge applications,which will bring many difficulties in the construction process,such as technical difficulties and uncoordinated specialties.In addition,the engineering design is carried out by different people and many specialties.Traditional design patterns are prone to conflicts,disorder of design management and inefficiency of drawing.In this big data age that the application of BIM technology is graduallymature,it is necessary for us to find out and solve the defects and shortcomings by using the construction of information technology in the early stage and in the process of the project.During the construction of the underground comprehensive pipe gallery of Xin’an Avenue in Lvliang City,BIM technology was used for the layout scheme optimization in site,and for the deep foundation pitexcavation in combination with Correction Software,and for themain body construction,solving the problems of optimizing the scheme,ensuring the safety and stability of the pit,coordinating all specialties.Through the above,it can effectively check the project quantities,shorten the construction time,save the construction cost and improve the construction efficiency.
Key words:comprehensive pipe gallery;BIM technology;Correction Software;program optimization;deep foundation pit;main body
中圖分類號(hào):TU990.3;TP311
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
DOI:10.3969/j.issn.1009-4539.2019.11.023
收稿日期:2019 08 27
基金項(xiàng)目:中鐵十七局集團(tuán)有限公司科技研究開發(fā)項(xiàng)目(2017-112)
作者簡(jiǎn)介:劉偉(1987),男,河北保定人,工程師,主要從事綜合管廊、市政路橋等工程施工與研究方面的工作;
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