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摘要：基于BIM技术的超长深基坑预应力鱼腹梁组合砼支撑体系施工工法的研究，对于解决深基坑支撑体系施工中的安全和效率问题具有重要意义。本文结合BIM技术，针对超长深基坑的特点，提出预应力鱼腹梁组合砼支撑体系施工工法。通过对施工工法的优化与改进，实现深基坑支撑体系施工的智能化和精细化，提高工程施工效率，降低施工风险。本研究为超长深基坑的施工提供了一种新的解决方案，具有一定的实用价值和推广意义。

关键词：BIM技术；超长深基坑；预应力鱼腹梁；组合砼支撑

前言：

随着城市建设的快速发展，超长深基坑工程在城市建设中扮演着重要角色。然而，传统的深基坑支撑体系施工存在安全风险大、效率低等问题。针对这一问题，本文基于BIM技术，提出了一种新的超长深基坑预应力鱼腹梁组合砼支撑体系施工工法。通过对施工工法的优化与改进，旨在提高施工效率，降低施工风险，实现深基坑支撑体系施工的智能化和精细化。

一、超长深基坑施工现状分析

（一）传统深基坑支撑体系施工存在的问题

传统方法在设计和施工过程中往往缺乏整体性和系统性，导致支撑体系的稳定性和安全性无法得到有效保障。传统支撑体系施工过程中存在着人工操作繁琐、效率低下的情况，无法满足现代高效施工的需求。传统施工方法往往依赖于经验和试错，缺乏科学性和精确性，容易导致施工质量难以保证。传统施工方式下的信息沟通和协作存在不畅、不准确的情况，导致施工过程中的信息传递和沟通效率低下，影响工程进度和质量控制[1]。

（二）BIM技术在深基坑工程中的应用现状

BIM（Building Information Modeling）技术在深基坑工程中的应用逐渐成为行业发展的重要趋势。通过BIM技术，工程团队可以创建数字化的三维模型，实现对整个工程生命周期的信息集成、共享和管理[2]。在深基坑工程中，BIM技术的应用可以带来诸多益处。BIM技术可以实现对深基坑结构的精确建模和仿真分析，帮助工程师更好地理解工程结构，优化设计方案，提高施工效率。BIM技术可以实现施工过程的数字化管理和协调，提高施工现场的信息传递和沟通效率，减少误差和漏洞，提升施工质量。BIM技术还能够实现对深基坑工程的全过程监控和数据记录，为工程管理和后期运营提供可靠的数据支持。综合来看，BIM技术在深基坑工程中的应用为提升工程质量、降低风险、提高效率提供了有力支持，是深基坑工程发展的重要推动力量。

二、预应力鱼腹梁组合砼支撑体系施工工法设计

（一）预应力鱼腹梁设计原理

预应力鱼腹梁是一种常用于深基坑支撑体系的结构形式，其设计原理基于预应力技术和梁的结构特点。预应力鱼腹梁通过在施工前施加预应力，使梁在受力状态下产生一定的预压力，以抵消深基坑施工过程中产生的水平土压力和竖向荷载，从而提高支撑体系的承载能力和稳定性。预应力鱼腹梁设计原理是通过预应力技术将梁预应力，使其在深基坑施工中能够有效地抵抗土压力和荷载作用，确保支撑体系的稳定性和安全性[3]。这种设计原理在深基坑工程中得到广泛应用，为工程施工提供了可靠的支撑和保障。

（二）施工工法流程设计

施工工法流程设计对于超长深基坑预应力鱼腹梁组合砼支撑体系至关重要，流程设计应包括施工前准备、预应力鱼腹梁制作、支撑体系安装和深基坑开挖等关键步骤。施工前准备阶段包括现场勘测、设计方案确认、材料准备和施工人员培训等工作。预应力鱼腹梁制作阶段涉及预应力钢筋张拉、混凝土浇筑和养护等工序，确保鱼腹梁的质量和预应力效果。支撑体系安装阶段包括支撑架设、连接和调整，确保支撑体系的稳定性和承载能力。深基坑开挖阶段需要根据设计要求逐步进行开挖，同时监测深基坑周边土体变形情况，保证施工安全。通过合理设计施工工法流程，可以提高施工效率、保证工程质量，同时降低施工风险，确保深基坑支撑体系的稳定性和安全性。

（三）BIM技术在支撑体系施工中的应用

BIM技术在支撑体系施工中的应用为深基坑工程提供了全新的视角和方法，通过BIM技术，施工团队可以实现支撑体系的数字化建模、协同设计和施工模拟，从而提高施工效率和质量[4]。BIM技术可以帮助工程团队建立支撑体系的三维数字模型，包括预应力鱼腹梁、支撑结构和深基坑的空间关系和构造特征。这样的模型能够提供直观的可视化效果，帮助工程师更好地理解工程结构，发现潜在问题并进行优化设计。BIM技术支持多方协同设计，不同专业团队可以在同一模型上进行实时协作，共同解决设计问题和优化方案。这种协同设计方式可以减少信息传递错误、提高沟通效率，确保设计方案的一致性和完整性。

三、案例分析：工法在实际工程中的应用与效果

（一）项目概述

本工程为上海市临港书院社区五期动迁住宅项目J16-10地块基坑工程。

工程场地：位于.上海市浦东新区书院镇石潭街（拟建）以东，新鹏东路（拟建）以南，岳麓路（拟建）以西，丽正路以北地块。拟建地块目前为拆迁后荒地。

基坑周长约1051米，开挖面积约37600平方米。±0.000相当于绝对标高5.350米，现场自然地面绝对标高约3.500米，相对标高-1.85。如自然地面实际标高比该说明的标高高出150mm以上时，应及时与设计单位联系。

一层地下室基坑开挖深度4.4米，基坑安全等级、环境保护等级均为三级。

二层地下室基坑开挖深度8.2米，基坑安全等级二级、环境保护等级三级。

基坑设计使用年限1年。

（二）鱼腹梁钢支撑施工技术方案

结合项目基坑支护围护施工、及现场条件等，拟将本项目钢支撑分为A、B、C、D、四个施工区段，由西往东施工，钢支撑分区情况如图1所示。

本工程基坑设置两道支撑，首道采用钢筋砼支撑，第二道采用预应力鱼腹梁钢支撑道部分砼支撑，支撑中心标高-6.55m。对撑最大跨度91.6米，角撑最大跨度为36.7m。构件之间均采用10.9级高强螺栓螺母（M24×80mm）将托座、支撑梁安装在格构立柱上，对撑、角撑施加预应力前，使用专用工具拧紧全部连接螺栓；工具式组合内支撑（材质均为Q345B）采用固定工厂加工定制的标准件进行现场安装；牛腿等材料均采用现场焊接。

（三）施工效率提升情况

在上海市临港书院社区五期动迁住宅项目J16-10地块基坑工程中，施工效率的提升是工程团队持续关注和努力优化的重要方面。通过采用先进的施工技术和管理措施，工程团队成功实现了施工效率的显著提升。

第一，工程团队充分利用了BIM技术在深基坑工程中的优势。通过BIM技术的应用，支撑体系得以数字化建模和施工模拟，这不仅优化了设计方案，还帮助工程团队提前发现并解决潜在问题，从而有效节约了施工时间和成本。

第二，工程团队采用了现代化的施工工法和设备，例如专用工具拧紧连接螺栓和工具式组合内支撑等。这些先进设备的运用不仅提高了施工效率，还保证了支撑结构的稳固可靠，从而提升了工程质量并减少了施工周期。

第三，严格遵守施工安全规范也是提升施工效率的关键。通过有效的安全管理措施和培训，工程团队确保了施工现场的安全，避免了意外事件对施工进度造成的影响，进一步提高了整体施工效率。

总的来说，通过BIM技术的应用、现代化施工工法和设备的采用以及严格的施工安全管理，工程团队成功提升了施工效率，为项目的顺利进行和高质量完成奠定了坚实基础。

四、工法的优势与局限性分析

（一）优势总结

第一，BIM技术能够实现深基坑工程的全过程数字化管理，包括设计、施工、运营等各个阶段的信息集成和共享，提高了工程团队的协作效率。

第二，通过BIM技术的应用，工程团队可以进行三维模型的可视化展示，帮助相关人员更直观地理解工程结构和施工流程，减少沟通误差。

第三，BIM技术还可以进行碰撞检测和施工仿真，提前发现并解决潜在问题，减少施工风险，提高工程质量。

第四，BIM技术还有利于施工进度的控制和优化，帮助工程团队合理安排施工计划，提高施工效率，降低成本，实现工程的可持续发展。

（二）局限性分析

第一，BIM技术的应用需要相关人员具备一定的技术水平和专业知识，对人员的技术要求较高。

第二，BIM技术的初期投入较大，包括软件购置、培训等方面的成本较高，对于一些中小型工程可能存在一定的经济压力。

第三，BIM技术在深基坑工程中的应用还存在一些标准化和规范方面的问题，需要进一步完善相关标准和规范，以确保BIM技术的有效应用。

第四，BIM技术虽然可以提高工程团队的协作效率和施工质量，但在实际应用中也可能面临数据安全和隐私保护等方面的挑战，需要加强相关管理和保护措施以确保信息安全。

（三）未来发展方向展望

随着人工智能、大数据等新技术的不断融合，BIM技术将更加智能化，能够实现更多功能，如自动化碰撞检测、智能施工规划等，进一步提高工程管理和施工效率。随着5G技术的普及和应用，BIM技术在远程协作、实时监控等方面将得到进一步加强，实现更加高效的信息共享和协同工作。随着建筑行业对于可持续发展的要求不断增加，BIM技术还将在建筑材料选择、能源利用等方面发挥更大作用，帮助实现绿色建筑和可持续发展目标。

结语：

综上所述，本文通过案例分析展示了基于BIM技术的超长深基坑预应力鱼腹梁组合砼支撑体系施工工法在实际工程中的应用效果。工法优化提高了施工效率，降低了施工风险，为深基坑工程施工提供了一种新的解决方案。未来的发展方向包括进一步优化工法，推动BIM技术在深基坑工程中的广泛应用，为城市建设提供更安全高效的支撑体系施工方案。

参考文献：

[1]王守美，王振，王晓玲，等.基于BIM技术的多道水平斜梁穿越密集钢骨混凝土柱施工技术[J].工程质量，2023，41（7）：65-68.

[2]周政仁，刘祥，刘桐宇.放样机器人+BIM技术在异形超长曲面模板支撑体系中的应用[J].工程技术研究，2023（19）：51-53.

[3]韦博文.BIM技术在深基坑混凝土内支撑拆除中的应用以水库新村项目为例[J].中华建设，2023（7）：136-137.

[4]李斯贤，宗俊.基于BIM技术的深基坑支护施工技术应用及案例探讨[J].中国建设信息化，2023（3）：65-67.