導(dǎo)語：BIM技術(shù)在高樁碼頭樁基施工的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)得到了不斷發(fā)展與完善的機(jī)會(huì)，施工管理、建筑設(shè)計(jì)以及現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)籌等工作都融合了現(xiàn)代化信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的有效管理，提高了施工效率，保障了施工安全性。bim技術(shù)就是當(dāng)前工程建設(shè)中經(jīng)常使用的一個(gè)現(xiàn)代化管理技術(shù)，其能夠利用計(jì)算機(jī)軟件與算法模擬項(xiàng)目設(shè)計(jì)以及現(xiàn)場(chǎng)施工的情況，為人們展示三維設(shè)計(jì)效果，協(xié)助管理人員實(shí)現(xiàn)有效施工管理。近年來，BIM技術(shù)應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，水利工程以及高樁碼頭建設(shè)等工程中也融合了BIM技術(shù)。文章將介紹BIM技術(shù)的概念與應(yīng)用特征，分析BIM技術(shù)在高樁碼頭設(shè)計(jì)施工環(huán)節(jié)的應(yīng)用難點(diǎn)，最后展示BIM技術(shù)在高樁碼頭樁基施工中的具體應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；高樁碼頭；樁基施工；技術(shù)應(yīng)用；技術(shù)難點(diǎn)

BIM技術(shù)以信息技術(shù)為核心實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)管理，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)存在的安全隱患，同時(shí)還能夠?qū)Ρ仁┕び?jì)劃與實(shí)際施工進(jìn)度之間的關(guān)系，提出施工調(diào)整的策略，有效保障了施工現(xiàn)場(chǎng)的安全，同時(shí)還能夠提升建筑工程的質(zhì)量，值得施工單位廣泛應(yīng)用。BIM技術(shù)在高樁碼頭工程中的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)工程全生命期功能特性的數(shù)字化表達(dá)，真正落實(shí)設(shè)計(jì)施工一體化發(fā)展，保障項(xiàng)目進(jìn)行過程中各方分工與合作的互動(dòng)平衡關(guān)系，最終提高項(xiàng)目施工的效率。BIM技術(shù)在高樁碼頭工程中的應(yīng)用是一次大膽的嘗試，也是水運(yùn)工程使用BIM技術(shù)的重要實(shí)踐，人們應(yīng)當(dāng)總結(jié)其中的應(yīng)用要點(diǎn)，明確技術(shù)應(yīng)用規(guī)范與流程，發(fā)揮出BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)我國(guó)水運(yùn)工程項(xiàng)目的現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展。

1BIM技術(shù)的概念與應(yīng)用特征

1.1BIM技術(shù)的概念

BIM技術(shù)又被稱之為信息施工模型，在項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用能夠?yàn)槠錁?gòu)建符合數(shù)據(jù)要求的建筑模型，而在施工管理階段則能夠通過協(xié)同管理平臺(tái)的構(gòu)建實(shí)現(xiàn)對(duì)施工進(jìn)度、施工質(zhì)量以及施工安全等多方面的實(shí)時(shí)管理。BIM技術(shù)最早誕生于美國(guó)，技術(shù)內(nèi)容不僅包括了項(xiàng)目工程的設(shè)計(jì)建設(shè)，還涵蓋了施工管理以及后期維護(hù)等。BIM技術(shù)在使用的過程中能夠?qū)㈨?xiàng)目設(shè)計(jì)以3D的形式展現(xiàn)出來，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)紙質(zhì)文檔的數(shù)字轉(zhuǎn)換。因此，BIM技術(shù)具有直觀性的特點(diǎn)，在項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)階段以及施工管理階段的應(yīng)用都能夠幫助設(shè)計(jì)人員解決一些平常難以解決的問題。就目前的情況來看，BIM技術(shù)在項(xiàng)目施工行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)成為了一種關(guān)鍵技術(shù)，顯示出了巨大的發(fā)展?jié)摿?，能夠促進(jìn)建筑行業(yè)、交通運(yùn)輸行業(yè)等工程的現(xiàn)代化發(fā)展。BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目管理的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)信息的收集與管理，尤其是利用模擬化管理技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)工程項(xiàng)目協(xié)調(diào)管理，針對(duì)工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度、成本管理、安全監(jiān)管等工作發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化管理，提高項(xiàng)目管控的力度。另外，BIM技術(shù)的應(yīng)用還能夠推進(jìn)工程項(xiàng)目管理持續(xù)性發(fā)展。管理人員可以利用BIM技術(shù)獲取施工過程中產(chǎn)生的信息，并對(duì)實(shí)時(shí)信息進(jìn)行分析，將其作為施工管理的依據(jù)。

1.2BIM技術(shù)的應(yīng)用特征

首先是協(xié)同性應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，由于水運(yùn)工程施工管理涉及多個(gè)部門的協(xié)調(diào)合作，其中包含的專業(yè)技術(shù)與學(xué)科內(nèi)容也比較繁雜，屬于綜合性工程，這就需要技術(shù)人員能夠?qū)λ\(yùn)工程施工設(shè)計(jì)、實(shí)施以及管理等工作的各項(xiàng)流程進(jìn)行協(xié)調(diào)統(tǒng)一。BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用能夠?yàn)楦鞴芾碇黧w打造一個(gè)協(xié)調(diào)合作與交流溝通的平臺(tái)，設(shè)計(jì)人員與管理人員能夠通過該平臺(tái)收集開發(fā)商、水運(yùn)施工等各個(gè)方面對(duì)于水運(yùn)功能的要求，并根據(jù)實(shí)際建設(shè)需求開展管理工作。其次就是模擬性優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)以及施工設(shè)計(jì)一般通過繪制平面圖以及流程圖的形式開展，然而水運(yùn)工程規(guī)模逐漸擴(kuò)大，且在實(shí)際施工中還存在較多更改與優(yōu)化的地方，這就增加了施工設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。BIM技術(shù)的有效應(yīng)用能夠借助信息技術(shù)構(gòu)建完整的碼頭港口模型，從各個(gè)細(xì)節(jié)中展示項(xiàng)目各流程的施工任務(wù)，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)節(jié)部分的單獨(dú)修改與整體自動(dòng)修正，提高施工設(shè)計(jì)的科學(xué)性與安全性。最后就是可視性特征，BIM技術(shù)的可視性優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在其3D建模技術(shù)上，管理人員可以將施工相關(guān)數(shù)據(jù)與參數(shù)輸入建模軟件中，這樣就能夠構(gòu)建一個(gè)具有3D展示效果的工程模型，且該模型中能夠展示建筑具體的空間設(shè)計(jì)內(nèi)容以及施工建設(shè)任務(wù)，促進(jìn)施工管理人員與實(shí)際施工人員之間的溝通，實(shí)現(xiàn)信息共享，提高后期實(shí)際施工的效率。

2BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用難點(diǎn)

2.1地形地質(zhì)數(shù)據(jù)收集難度較大

與普通建筑項(xiàng)目相比，水運(yùn)工程項(xiàng)目的施工環(huán)境更加復(fù)雜，所需地質(zhì)地形資料較多。技術(shù)人員在前期勘查工作中需要花費(fèi)大量的功夫和精力才能夠獲取部分地質(zhì)地形資料，這些資料是BIM技術(shù)應(yīng)用開展設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，只有掌握完善的數(shù)據(jù)資料才能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)的三維化與參數(shù)化。三維地表模型數(shù)據(jù)的獲取需要專業(yè)技術(shù)人員在實(shí)地進(jìn)行勘查工作，這樣才能夠保障數(shù)據(jù)源的通用性、普遍性與可拓性。準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支持下的三維地表模型將被使用于工程后期BIM技術(shù)的應(yīng)用中，比如對(duì)填挖方的計(jì)算等，保障之后施工設(shè)計(jì)與管理工作的正常開展。

2.2參數(shù)化構(gòu)建工作復(fù)雜

經(jīng)過上文分析可知，BIM技術(shù)在高樁碼頭工程的應(yīng)用將實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的構(gòu)件設(shè)計(jì)。但由于高樁碼頭工程量較多，工程規(guī)模較大，因此設(shè)計(jì)中將涉及到較多類型構(gòu)件，其中部分構(gòu)件還體現(xiàn)出復(fù)雜性的特征，還有的構(gòu)件則是異形。這樣就增加了構(gòu)件參數(shù)化的困難，在參數(shù)化過程中會(huì)產(chǎn)生大量幾何信息與非幾何信息，整個(gè)參數(shù)化過程將變得非常繁雜，一旦其中某構(gòu)建參數(shù)化設(shè)置錯(cuò)誤就會(huì)影響整個(gè)工程的設(shè)計(jì)施工。2.3建模后處理技術(shù)不成熟與建筑工程相比，水運(yùn)行業(yè)中BIM技術(shù)的應(yīng)用處于積極嘗試和起步發(fā)展的階段，因此很多施工單位在使用BIM技術(shù)的同時(shí)還會(huì)輔助利用二維圖紙與工程量清單開展設(shè)計(jì)施工，對(duì)此，技術(shù)人員應(yīng)提升BIM技術(shù)應(yīng)用水平，解決當(dāng)前二維圖紙與工程量清單的使用問題。當(dāng)前BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)建模之后的處理技術(shù)不夠成熟，對(duì)于技術(shù)人員自身素養(yǎng)要求較高，而技術(shù)人員則應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程需求以及建設(shè)情況選擇相應(yīng)的處理方式，制定出可靠的施工方案，不斷優(yōu)化BIM技術(shù)應(yīng)用方案。

3BIM技術(shù)在高樁碼頭樁基施工中的應(yīng)用

3.1工程概況與建設(shè)內(nèi)容

3.1.1建設(shè)內(nèi)容本工程位置在長(zhǎng)江下游的某個(gè)港區(qū)，港區(qū)泊位設(shè)置如下：40000噸級(jí)通用泊位數(shù)量1個(gè)；50000噸級(jí)通用泊位數(shù)量2個(gè)；50000噸級(jí)通用散貨泊位數(shù)量1個(gè)；2000噸級(jí)通用散貨泊位數(shù)量1個(gè)；1000噸級(jí)通用散貨泊位數(shù)量1個(gè)。3.1.2結(jié)構(gòu)方案碼頭的通用泊位的位置設(shè)計(jì)將靠近船卸平臺(tái)，以便為其提供貨物裝卸服務(wù)，每個(gè)泊位的設(shè)計(jì)規(guī)格為698.25m×35m。同樣依靠船裝卸平臺(tái)設(shè)計(jì)建設(shè)通用散貨泊位，每個(gè)泊位的設(shè)計(jì)規(guī)格為246.00m×30m。其中依靠船裝卸平臺(tái)的通用泊位利用3座引橋與岸邊連接，3座引橋從上游至下游的設(shè)計(jì)寬度分別為12m、15m、15m。裝卸平臺(tái)與引橋?qū)⑹褂酶邩读喊褰Y(jié)構(gòu)，其中平臺(tái)排架之間的距離設(shè)計(jì)為8m，總數(shù)為91榀，排架的基礎(chǔ)施工則使用Φ1000mmPHC管樁，下游側(cè)端部和一期碼頭所相鄰的排架須使用叉樁和6根直樁，其余排架使用叉樁數(shù)量為2對(duì)，整體數(shù)量比為4∶1。本工程樁基工程量如表1所示。3.1.3沉樁方案根據(jù)PHC管樁的施工要求現(xiàn)將沉樁順序設(shè)計(jì)如下，技術(shù)人員需同時(shí)安排3條打樁床進(jìn)行打樁，打樁方法采取階梯式方法，其中有兩條打樁船沉設(shè)1~3#泊位的碼頭樁，剩下的一條打樁船沉設(shè)6~8#泊位的碼頭樁。對(duì)于1#打樁船則先打橋樁，之后再開展碼頭平臺(tái)樁的施打，其中值得注意的是，沉樁的施工應(yīng)按照從下游向上游的順序進(jìn)行。對(duì)于2#打樁船則應(yīng)以碼頭的中部排架為界線，按照從下游向上游的順序開展沉樁的施工。對(duì)于3#打樁船沉設(shè)6~8#的泊位碼頭樁，則應(yīng)按照從上游往下游的順序開始打，最后沉設(shè)鋼管防護(hù)柱。本工程打樁船統(tǒng)計(jì)表如表2所示。3.1.4碰撞檢驗(yàn)在常規(guī)碰撞檢驗(yàn)工作中，技術(shù)人員將使用公式進(jìn)行驗(yàn)算，利用公式計(jì)算兩根樁正位之間的最小凈距離并與施工設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。但這樣的公式驗(yàn)算方式的工作量較大，計(jì)算難度也比較大，且難以適應(yīng)非理想化、非標(biāo)準(zhǔn)化情況下樁位置以及碰樁的情形。此時(shí)現(xiàn)代化信息技術(shù)的有效應(yīng)用就能夠解決以上問題，最初技術(shù)人員可以通過CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維建模，并通過參數(shù)輸入的方式直接觀察碰撞現(xiàn)象的反應(yīng)情況，但該技術(shù)在檢查和驗(yàn)算相鄰兩根樁碰撞現(xiàn)象的時(shí)候需輸入多次命令，運(yùn)行下來比較繁瑣，無法提高凈距離極端結(jié)果的效率和質(zhì)量。BIM技術(shù)的融合則能夠解決以上問題，該技術(shù)軟件中的Revit軟件和Navisworks軟件能夠通過建模的方式在短時(shí)間內(nèi)完成碰撞校驗(yàn)，同時(shí)還能夠計(jì)算給出相鄰碰撞的最小凈距離，保障合理的間距，提高工程設(shè)計(jì)的合理性與施工的安全性。

3.2打樁過程模擬

3.2.1軟件工具Navisworks軟件是實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的計(jì)算機(jī)軟件，其能夠有效模擬和仿真數(shù)據(jù)運(yùn)行的效果，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)各項(xiàng)工程參數(shù)數(shù)據(jù)的整合與整體性校審，實(shí)現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的協(xié)同。Navisworks軟件能夠?qū)崿F(xiàn)整合模型、虛擬漫游、碰撞檢查、沖突檢測(cè)、4D/5D的施工模擬、渲染等功能，其中名為TimeLiner的功能模塊能夠?qū)崿F(xiàn)施工進(jìn)度計(jì)劃的外部導(dǎo)入，經(jīng)過復(fù)雜的算法處理之后實(shí)現(xiàn)4D模擬，并將模擬結(jié)果以直觀圖像以及動(dòng)畫視頻的形式輸出。3.2.2流程模擬進(jìn)入流程模擬階段，技術(shù)人員首先應(yīng)完成的工作是模型的處理與載入。技術(shù)人員需將與樁基模型相關(guān)的所有參數(shù)信息都輸入Revit軟件中，為了減少技術(shù)人員工作量，也可以利用二次開發(fā)的插件實(shí)現(xiàn)參數(shù)信息的自動(dòng)化批量添加。參數(shù)添加成功之后就可以利用計(jì)算機(jī)導(dǎo)出“nwc”格式模型，之后再將其載入Navisworks軟件中。完成參數(shù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入工作之后，技術(shù)人員需通過Project軟件錄入樁基的施打時(shí)間，之后再使用Navisworks軟件中的TimeLiner工具中的“數(shù)據(jù)源”選項(xiàng)卡導(dǎo)入Project文件，這樣軟件就能夠自動(dòng)生成施工任務(wù)。緊接著技術(shù)人員再利用TimeLiner規(guī)則編輯器修改相關(guān)設(shè)置，使用“樁號(hào)”的相關(guān)屬性綁定每根樁基，落實(shí)進(jìn)度安排與優(yōu)化管理。最后就是打樁模擬過程，技術(shù)人員通過“配置”選項(xiàng)卡調(diào)整模擬的配置信息，打樁過程則通過“模擬”選項(xiàng)卡完成，最終得到的模擬結(jié)果將呈現(xiàn)出合理的安排，同時(shí)還能夠優(yōu)化打樁的順序，之后可以根據(jù)需要實(shí)施再次模擬。

4BIM技術(shù)在高樁碼頭項(xiàng)目的應(yīng)用成效

4.1提升設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性

經(jīng)過以上施工模擬能夠看出，BIM技術(shù)在高樁碼頭項(xiàng)目施工中的應(yīng)用能夠有效提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，當(dāng)設(shè)計(jì)圖紙中某一項(xiàng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化的時(shí)候其他相關(guān)數(shù)據(jù)也會(huì)自動(dòng)發(fā)生調(diào)整和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化同步修改，保障設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的合理性，減少了設(shè)計(jì)人員的工作量。另外，BIM技術(shù)的應(yīng)用為設(shè)計(jì)人員提供了模型，在之后的工作中只需要輸入關(guān)鍵數(shù)據(jù)就能夠自動(dòng)得到其他相關(guān)數(shù)據(jù)，整個(gè)過程的計(jì)算準(zhǔn)確性較高，計(jì)算速度非常快，能夠?yàn)轫?xiàng)目施工提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

4.2實(shí)現(xiàn)施工動(dòng)態(tài)模擬

正如前文提到的，高樁碼頭項(xiàng)目施工過程相對(duì)比較復(fù)雜，其涉及到各種施工構(gòu)件，因此在實(shí)際施工中需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力開展設(shè)計(jì)管理工作。BIM技術(shù)的應(yīng)用則能夠?qū)崿F(xiàn)施工過程的動(dòng)態(tài)模擬，將各構(gòu)件的連接施工過程以動(dòng)態(tài)化的形式展示出來，讓整個(gè)施工過程變得直觀清晰，有效解決了施工尺寸不準(zhǔn)確的問題。從這個(gè)角度來看，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠解決當(dāng)前項(xiàng)目管理與施工中難以避免和管理的瑕疵問題，提高高樁碼頭施工的效果，保障工程項(xiàng)目的安全性。

5結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)是基于信息技術(shù)的一種先進(jìn)設(shè)計(jì)建模技術(shù)，技術(shù)人員將其應(yīng)用于高樁碼頭樁基工程現(xiàn)場(chǎng)施工與設(shè)計(jì)工作中，發(fā)揮出BIM技術(shù)可視性、共享性的優(yōu)勢(shì)，提高工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)的合理性，保障現(xiàn)場(chǎng)施工的安全性，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化管理與實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]宣廬峻,朱艷,曹健惠,等.裝配式高樁碼頭BIM技術(shù)應(yīng)用[J].建筑結(jié)構(gòu),2021,51(S1):1083-1087.

[2]路遙.BIM技術(shù)在碼頭工程施工安全管理中的應(yīng)用研究[D].舟山:浙江海洋大學(xué),2020.

[3]劉震坤.基于BIM技術(shù)的寧波穿山1#碼頭工程設(shè)計(jì)施工運(yùn)營(yíng)應(yīng)用研究[D].南寧:廣西大學(xué),2020.

[4]邢紅熙.BIM技術(shù)在高樁碼頭樁基施工中的應(yīng)用[J].城市建筑,2019,16(23):110-111.

[5]陳瑩.BIM技術(shù)在高樁碼頭樁基施工中的應(yīng)用[J].珠江水運(yùn),2019(02):48-50.

作者：馬永宵 單位：南京港港務(wù)工程有限公司