深基坑工程施工方案利用BIM模型的自动图审(上)
深基坑工程施工具有很高的安全风险,各国都针对深基坑工程施工建立了严格的施工安全管理制度,这些制度涵盖从设计到施工的全过程[]。设计是施工的基础,其对施工质量和安全将产生重要的影响。而深基坑工程施工方案是深基坑工程施工的设计文件,其质量直接关系到施工安全和施工可实施性。
深基坑工程施工方案一般包活深基坑施T工图、施工组织、施工工艺工法、质最安全保障措施等,面施工方案应经过两个阶段的审查才能最后实施。首先,深基坑施工图应经过图审,主要审查施工图是否存在违反设计规范的情况;其后,应根据建质[2009]87号《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的要求,组织专家对全部施工方案进行技术和安全方面的评审,以上两个环节都是施工的前提条件,图审环节保障施工图纸的质量符合要求,达到最基本的安全要求;而方案评审环节能够结合施工方案的其他内容对安全风险进行全面评估,为后期的施工安全管理提供必要的决策支持信息。因此对深基坑工程基坑施工图的坚审工作对保障后期施工安全具有重要的意义。
目前深基坑工程施工图的图审主要山人工完成,重点是检查图纸的规范符合情况,但由人工完成区审工作存在一些难以克服的困难。首先,相关设计规范包含的信息量巨大,人脑不可能完全掌握;其次,实际工作中往往多个项目集中图审,则每个项目能够分配到的时间很有限,图审专家不可能对所有刻审点一一翻阅规范;最后,相关规范众多,对于同一个屋审点,可能不同的规范有不同的要求。因此,人工图审难免会存在图审点遗漏,以及相关标准选用难以把握甚至错用的情况。
综上所述,图审工作的特点可以总结为:信息量大;工作量大;工作流程明确;判定标准简单;耗时长。而图审工作的特点符合计算机的特长,以计算机代替人工完成图审工作将克服人工图审面临的所有困难。此外,随着BIM(Builkding Informa-
tion Modeling)技术的快速普及,以往计算机对C.AD(Computer Airdei Design)格式图纸解析难度大、识别率低的困难将在很大程度上得到解决,BIM模型的数字化特点将使信息提取变得快速面准确,因此BIM技术使得自动审图具备了很好的基本数据条件。
施工方案包括文字部分和图纸部分,传统格式图纸只能表达基坑开挖至最深部位时的信息,有关施工组织、施工工艺等过程信息都以文字的形式存在,所以传统图审的定义只是针对图纸中的规范符合情况进行检查,并不包活对全部方案的演杏而BIM模型能够定义施工过程信息因此深基坑施工方案的BIM模型不仅包括了方案图纸中的基本信息也包括了施工方案分的主要技术信息,如开挖顺序、监测点、斑向等。因此深基坑施工方案的几乎全部关餐都可以集中用BIM模型表达,从而本文中审”不是针对传统图纸的检查,面是对施工的规范符合性审查。
自BlM技术推广普及,施工图的自动图直是业内的研究热点,国内外学者和工程州了很多相关研究和应用开发。
理论方面,早在1996年,Tang等对自审做了初步研究,提出了技术方案;Yang等计开发了一个基于12EE(lava Enterprise Eu平台的应用软件实现针对IFC(Industry Fo tion Classcs)格式的建筑模型的自动审图chard等开发了两个应用软件用于监测方设计成果是否符合强制性规范的要求;等开发了一个自动日照设计图审工具用测建筑图纸是否符合新泽西当地的日照设范;BIM领域的权威专家Eastmman 等系统了全球五种最典型的针对IC格式模型的自审系统,总结了基于M的自动图审系统的根架及流程;Tan等针对基于BIM的建条提击了一种自动审图方法监测其环境设计符合性;Ngyen等提出了一个协同设计协调各设计专业,以保证设计出的BIM模玉始终符合设计规范要求;Karlswm开发了管理信息系统应用于冰岛的建设管理中,变设计图纸的电子交付和自动图审功能:李雪设计开发了基于BIM的建筑电气审图专家该系统基于Revit的API(Appdication Progrn Inlerface)接口开发;李吉江等针对地图技查缺乏有效管理的状况,基于B/S(Browser er)架构设计开发了自动审图系统。
此外,在应用方面,1995年,新加坡就推用了基于2D图纸的自动图审系统,1998年一步开发应用了基于IFC标准模型的自动屋统CORENEF。CORENET系统已经拐有过2500个公司用户,包括建筑、结构、监理系一些专业器。Smart Codes是另一个卓有应用。国际规范委员会(The Ihletnaticouadt bxr of Commcrec,ICC)支持开发了Smart Cod可以将文字载体的规范条文翻译成计算机育用的规则,结合相应的医审系统,可以为设计馈一个图审报告,明确支持设计图纸中有哪些不符合相关规范,至今icc已经开发了15个国际规范(包括建筑、消防、绿色建造等)过去二十多年来,随着RIM技术在ANC/FM(Archilectume,Engineering&Construstion:Facility Manegsmer1)行业的普及和推广,自动图审领域的研究和实践取得了显著成果。但到目前为止,大多数研究成果都只针对某个或某几个领域.如建筑设计、空间监测、结构设计、环境、能耗等[的,还没有专门针对深基坑工程施工方案的自动置审研究和应用。事实上,深基坑工程是一个过程产品,或者说是一个临时产品,它并不是最后交付的建筑产品的部分,可能深基坑工程的这个性质使得其在自动图审研究方面被忽略。但是,深基坑工程具有被高的安全风险,图审工作质量对施安全具有及其重要的意义,因此,实际工作中急需针对深基坑工程施工方案的自动怪审研究以提高安全管埋质量。Easlmam等总结了过去二|年来自动图审研究,提出了自动图审的四阶段模。
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