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動畫+建模圖+BIM技術 | 長沙地鐵3號線地下連續墻施工應用實例

時間:2022-05-02

項目簡介

該項目位于勞動西路與韶山中路交叉口西側,沿勞動西路東西向布設,為地下三層雙柱島式站臺車站,是軌道交通3號線與規劃7號線的換乘站。車站里程端設停車線,計算站臺長度118m,站臺寬度14m,車站總長261.5m,標準段總寬23.3m,總建筑面積23996m2,車站設有八個出入口、兩組風亭。

一、“BIM+智能型全站儀”精準導線測量

自某一高級控制點出發最后附合到另一高級控制點上的導線,叫附合導線。它適用于帶狀地區的測圖控制,此外也廣泛用于公路、鐵路、城市軌道交通、管道、河道等工程的勘測與施工控制點的建立。為保障長沙地鐵3號線東塘站的施工質量,以智能型測量機器人為依托,利用導線測量技術,建立施工控制網,并進行導線附合測量。經計算,附合導線角度閉合差為-3.8″,取得了非常高的精度,為東塘站的現場布置、基坑支護施工、主體結構施工等奠定了堅實的基礎。

圖1 附合導線測量線路圖

圖2 附合導線坐標計算圖

二、三維場地規劃保障項目生產

該工程位于長沙市中心城區東塘商業圈核心地帶,周邊現狀為高層、多層建筑。車站東端,韶山北路與勞動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,沿十字路口周邊設有地下環形過街通道。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,傳統二維的場布方法已經不能滿足其動態管理需求。

在建立好的東塘站地下連續墻及支撐BIM模型基礎上,對施工場地進行科學的三維立體規劃,包括生活區、辦公區、鋼筋加工區、材料倉庫、現場材料堆放場地、現場道路、泥漿池、大型機械設備就位等的布置,可以直觀的反映施工現場情況,減少施工用地、保證現場運輸道路暢通、保障地下連續墻鋼筋籠吊裝場地空曠、方便施工人員的管理,有效避免二次搬運及事故的發生。

根據施工總體安排,充分考慮交通疏解施工需要,施工圍擋根據施工順序分三期進行,第一期施工車站北半幅地下連續墻及蓋板,預計工期6個月;第二期施工南半幅地下連續墻,并進行土方開挖及車站主體施工,預計工期14個月;第三期施工附屬結構,預計工期為5個月。

場地布置視頻

三、基于BIM技術的地下連續墻施工

東塘站圍護結構采用1000和800mm兩種厚度地下連續墻,連續墻標準幅寬6m,共計98幅,其中標準段86幅,“L”形12幅。地下連續墻施工流程見下圖:


圖3 地下連續墻施工流程圖

圖4 地下連續墻模型

BIM工作站成員與項目部技術總工充分溝通,在熟悉地下連續墻施工流程及模型建立完成的基礎上,利用BIM5D軟件對地下連續墻的施工進行模擬,對比分析,優化設計方案。在地下連續墻的施工模擬過程中,發現一處地下軍用光纜與地下連續墻沖突,聯系設計院后,將車站地下連續墻東端向西縮短3m,車站主體結構也做了相應的變更。

地下連續墻施工模擬

四、基于BIM技術的橫向支撐施工

該項目1-17軸豎向設置5道支撐,17-31軸豎向設置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?;愚D角處支撐為斜撐,其余均設為對撐。格構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械設備的工作面,將地下連續墻模型與橫向之城模型整合后導入Lumion軟件進行虛擬漫游,檢查凈高是否滿足施工需求。

支撐系統漫游

4.2橫向鋼支撐端頭BIM化處理

橫向鋼支撐的關鍵在于其端頭,因地下連續墻施工時或多或少會有誤差,造成鋼支撐的長度會有些許差別。在現場實際操作時,可先利用“BIM+智能型全站儀”測量鋼支撐部位的三維坐標值,反饋至模型,再調整模型中的地下連續墻及鋼支撐,對鋼支撐活絡端進行伸縮處理,形成數據表格后指導現場施工。

圖6 鋼支撐活絡端

圖7 鋼支撐固定端

五、商務BIM應用

在項目實施前,BIM中心工作人員根據設計圖紙建立模型,生成工程量清單,并根據清單工程量設置項目的工程量控制指標,形成材料用量總計劃,從源頭控制項目成本。

圖8 工程量控制指標

本工程使用鋼筋施工翻樣軟件對地下連續墻鋼筋進行翻樣,根據圖紙詳細列示鋼筋混凝土結構中鋼筋構件的規格、形狀、尺寸、數量、重量等內容,生成鋼筋構件下料單,指導審核班組鋼筋下料。

圖9 N10-18地下連續墻鋼筋下料單

來源:湖南建工BIM中心


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