一种基于BIM的三类桩施工方法及系统与流程

一种基于bim的三类桩施工方法及系统
技术领域
1.本发明涉及建筑施工技术领域，具体而言，涉及一种基于bim的三类桩施工方法及系统。


背景技术：

2.随着我国建筑业的快速的发展、预应力混凝土管桩凭着单桩承载力高造价低、设计选用范围广、运输吊装及沉桩方便，施工速度快、工厂化生产桩身质量可控性强等优势在地基处理、工业厂房、高层建筑中经常采用。
3.同时由于受吊装、运输和沉桩机械等条件限制，单节预制桩长度不大，长桩需接桩，接头常形成桩身的薄弱环节。现场沉桩时对接头施工质量控制稍有不当，容易出现沉桩后接头质量严重缺陷导致形成三类桩。传统三类桩的处理往往是补桩，而对于预应力管桩桩身质量完好由于接头法兰盘焊接缺陷导致的三类桩也是采用补桩处理，这就造成了极大的浪费，且补桩大多会使承台几何尺寸变化导致一系列的费用发生及工期延时。
4.中国公开号为：cn109624062a，公开了一种管桩灌芯施工工法，s1：管桩缺陷分析；s2：测量孔深；s3：机械清孔；s4：制作钢筋笼以及水下混凝土导管；s5：下放钢筋笼、下放混凝土导管后浇筑混凝土；s6：全数进行动测以及部分进行抽检静载；s7：完成灌芯。
5.上述技术方案提供的管桩灌芯施工工法，部分特殊的三类桩的缺陷处缝隙过大，缺陷深度处淤泥层，致使桩芯内有淤泥堆积，管桩灌芯施工工法避免了补桩的一些类费用，但是无法对堆积的淤泥进行处理。


技术实现要素：

6.鉴于此，本发明提出了一种基于bim的三类桩施工方法及系统，旨在解决现有的问题。
7.一方面，本发明提出了一种基于bim的三类桩施工方法，该三类桩施工方法包括如下步骤：地质建模步骤，在revit软件中对施工场地进行建模，得到场地模型；三类桩建模步骤，在revit软件中对三类桩进行建模，并在revit模型中对三类桩的基本信息和缺陷位置进行标注；设备信息确认步骤，根据三类桩模型以及其标注的基本信息和缺陷位置，统计确定三类桩施工处理所需的桩芯钻孔机械和清孔水泵的设备信息；其中，所述桩芯钻孔机械用于三类桩的钻孔，所述清孔水泵用于在钻孔之后向桩芯内部注水冲刷，以清理三类桩缺陷位置堆积的淤泥层；钢筋笼建模步骤，根据三类桩的基本信息和缺陷位置，利用revit软件进行钢筋笼模型的建模，得到含有钢筋笼模型的三类桩模型；模型链接步骤，将建好的含有钢筋笼模型的桩基模型链接入场地模型，以得到桩基工程模型；数据统计步骤，利用revit软件的明细表功能，统计确定所述三类桩施工处理所需的混凝土和钢筋的工程量。
8.进一步地，上述基于bim的三类桩施工方法，在所述地质建模步骤之前，还包括如下步骤：坐标调整步骤，在revit软件中，对模型坐标进行调整使得模型坐标和设计坐标一致。
9.进一步地，上述基于bim的三类桩施工方法，在所述坐标调整步骤中，使用软件项目基点和测量基点的功能，对模型坐标进行调整。
10.进一步地，上述基于bim的三类桩施工方法，在所述模型链接步骤和所述数据统计步骤之间，还包括如下步骤：施工模拟步骤，采用桩基工程模型，利用可视化的优势，对三类桩的施工处理进行路径和工序的模拟。
11.进一步地，上述基于bim的三类桩施工方法，所述地质建模步骤具体为：根据施工场地的地质勘探报告，在revit软件中对施工现场的场地地质进行建模，将地质土层模型进行分层并逐个赋予材质，得到场地模型。
12.另一方面，本发明还提出了一种基于bim的三类桩施工系统，该三类桩施工系统包括：地质建模模块，用于在revit软件中对施工场地进行建模，得到场地模型；三类桩建模模块，用于在revit软件中对三类桩进行建模，并在revit模型中对三类桩的基本信息和缺陷位置进行标注；设备信息确认模块，用于根据三类桩模型以及其标注的基本信息和缺陷位置，统计确定三类桩施工处理所需的桩芯钻孔机械和清孔水泵的设备信息；其中，所述桩芯钻孔机械用于三类桩的钻孔，所述清孔水泵用于在钻孔之后向桩芯内部注水冲刷，以清理三类桩缺陷位置堆积的淤泥层；钢筋笼建模模块，用于根据三类桩的基本信息和缺陷位置，利用revit软件进行钢筋笼模型的建模，得到含有钢筋笼模型的三类桩模型；模型链接模块，用于将建好的含有钢筋笼模型的桩基模型链接入场地模型，以得到桩基工程模型；数据统计模块，用于利用revit软件的明细表功能，统计确定所述三类桩施工处理所需的混凝土和钢筋的工程量。
13.进一步地，上述基于bim的三类桩施工系统，该三类桩施工系统还包括：坐标调整模块，用于在revit软件中，对模型坐标进行调整使得模型坐标和设计坐标一致。
14.进一步地，上述基于bim的三类桩施工系统，所述坐标调整模块，还用于使用软件项目基点和测量基点的功能，对模型坐标进行调整。
15.进一步地，上述基于bim的三类桩施工系统，该三类桩施工系统还包括：施工模拟模块，用于采用桩基工程模型，利用可视化的优势，对三类桩的施工处理进行路径和工序的模拟。
16.进一步地，上述基于bim的三类桩施工系统，所述地质建模模块，用于根据施工场地的地质勘探报告，在revit软件中对施工现场的场地地质进行建模，将地质土层模型进行分层并逐个赋予材质，得到场地模型。
17.本发明提供的基于bim的三类桩施工方法及系统，对施工场地进行建模，依据桩基设计图纸在revit软件中对工程桩进行建模并在模型中标注三类桩的基本信息和缺陷位置，并根据三类桩模型确定三类桩施工处理所需的桩芯钻孔机械和清孔水泵的设备信息、以及钢筋笼信息，并进行钢筋笼的建模，以便进行统计确定三类桩施工处理所需的混凝土和钢筋的工程量，并根据确定的设备信息确定其施工方案，以便通过钻孔后向桩芯内部注水冲刷，以清理三类桩缺陷位置堆积的淤泥层，解决桩孔内部存在淤泥等问题，降低三类桩的处理方案编制难度，为工程的顺利进行提供技术支撑。
附图说明
18.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通
技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本发明实施例提供的基于bim的三类桩施工方法的流程框图；图2为本发明实施例提供的基于bim的三类桩施工系统的结构框图。
具体实施方式
19.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
20.参见图1，其为本发明实施例提供的基于bim的三类桩施工方法的流程框图。如图所示，该三类桩施工方法包括如下步骤：坐标调整步骤s1，在revit软件中，使用软件项目基点和测量基点的功能，对模型坐标进行调整使得模型坐标和设计坐标一致。
21.具体地，首先，收集设计资料，包括施工设计图纸等；然后，在revit软件中，依据设计图纸上标识的坐标和方位，使用软件项目基点和测量基点的功能，将模型坐标调整至和设计坐标一致。
22.地质建模步骤s2，根据施工场地的地质勘探报告，在revit软件中对施工现场的场地地质进行建模，将地质土层模型进行分层并逐个赋予材质，得到场地模型。
23.具体地，首先，收集施工场地的地质勘探报告，包括工程地质平剖面图；然后，根据施工场地的地质勘探报告，在revit软件中对施工现场的场地地质进行三维建模，得到地质土层模型；最后，对地质土层模型进行分层且依次逐个对各层赋予材质，以完成施工场地的建模，得到场地模型。
24.三类桩建模步骤s3，在revit软件中对三类桩进行建模，并在revit模型中对三类桩的基本信息和缺陷位置进行标注。
25.具体地，首先，依据设计图纸创建桩基的bim三维模型，具体可导入工程单体桩位平面布置图，再根据施工图设计文件中配筋的设计技术要求例如桩径、桩顶标高、有效桩长、配筋等，绘制三类桩，建立三类桩的桩基三维模型；然后，在revit模型中对三类桩的基本信息和缺陷位置进行标注，为工程的顺利进行提供了技术支持，提高技术人员和施工人员的效率；其中，三类桩的基本信息可以包：桩径、桩顶标高、有效桩长、配筋等信息。
26.设备信息确认步骤s4，根据三类桩模型以及其标注的基本信息和缺陷位置，统计确定三类桩施工处理所需的桩芯钻孔机械和清孔水泵的设备信息。其中，桩芯钻孔机械用于三类桩的钻孔，清孔水泵用于在钻孔之后向桩芯内部注水冲刷，以清理三类桩缺陷位置堆积的淤泥层。
27.具体地，根据三类桩建模步骤中建立的桩基bim三维模型，以及标注的三类桩的基本信息和缺陷位置，即结合桩基的种类、桩径的大小和缺陷深度，挑选统计出三类桩处理所需要的桩芯钻孔机械和清孔水泵的设备信息，桩芯钻孔机械用于进行三类桩的钻孔施工处理，清孔水泵用于三类桩的清孔，尤其是可进行三类桩缺陷位置即缺陷深度处堆积的淤泥
层的清理，即通过清孔水泵在钻孔之后向桩芯内部注水冲刷，使桩芯内部符合后续工序的质量要求。
28.钢筋笼建模步骤s5，根据三类桩的基本信息和缺陷位置，利用revit软件进行钢筋笼模型的建模，得到含有钢筋笼模型的三类桩模型。
29.具体地，可根据三类桩的基本信息和缺陷位置，例如配筋信息和缺陷位置信息即桩基的种类、桩径的大小和缺陷深度，确定钢筋笼的种类和长度，并绘制三类桩相应规格的钢筋笼，在三类桩模型上建立钢筋笼模型，得到含有钢筋笼模型的桩基模型。
30.模型链接步骤s6，将建好的含有钢筋笼模型的桩基模型链接入场地模型，以得到桩基工程模型。
31.具体地，将钢筋笼建模步骤s5得到的含有钢筋笼模型的桩基模型链接导入地质建模步骤s2得到的场地模型内，再根据基点重合将二者叠合，完成桩基工程模型的建立。
32.施工模拟步骤s7，采用桩基工程模型，利用可视化的优势，对三类桩的施工处理进行路径和工序的模拟。
33.具体地，在模型链接步骤s6得到的桩基工程模型中，利用三维模型的可视化的优势，对三类桩的施工处理即钻孔和清孔等进行路径和工序的模拟；其中，路径和工序的模拟，可将bim施工模型和microsoft project编制的进度计划分别导入navisworks软件中，相互关联后再加上时间维度进行施工模拟，进而可确定施工方案、施工技术交底等，还可提高工程效率。
34.数据统计步骤s8，利用revit软件的明细表功能，统计确定三类桩施工处理所需的混凝土和钢筋的工程量。
35.具体地，利用revit软件的明细表功能，应用模型链接步骤s6得到的桩基工程模型，对桩基工程模型中的混凝土和钢筋进行汇总计算，得到对应的混凝土报表和钢筋报表，以获取三类桩施工处理所需的混凝土和钢筋的工程量，方便了现场施工人员控制施工质量。
36.该方法主要针对特殊三类桩，该三类桩因缺陷处缝隙过大，且缺陷深度处淤泥层，桩芯内有淤泥堆积；通过在钻孔的基础上增加了清孔环节，在钻孔之后向桩芯内部注水冲刷，使桩芯内部符合后续工序的质量要求。
37.综上，本实施例提供的基于bim的三类桩施工方法，对施工场地进行建模，依据桩基设计图纸在revit软件中对工程桩进行建模并在模型中标注三类桩的基本信息和缺陷位置，并根据三类桩模型确定三类桩施工处理所需的桩芯钻孔机械和清孔水泵的设备信息、以及钢筋笼信息，并进行钢筋笼的建模，以便进行统计确定三类桩施工处理所需的混凝土和钢筋的工程量，并根据确定的设备信息确定其施工方案，以便通过钻孔后向桩芯内部注水冲刷，以清理三类桩缺陷位置堆积的淤泥层，解决桩孔内部存在淤泥等问题，降低三类桩的处理方案编制难度，为工程的顺利进行提供技术支撑。
38.系统实施例：参见图2，其为本发明实施例提供的基于bim的三类桩施工系统的结构框图。如图所示，该三类桩施工系统包括：坐标调整模块100、地质建模模块200、三类桩建模模块300、设备信息确认模块400、钢筋笼建模模块500、模型链接模块600、施工模拟模块700和数据统计模块800；其中，坐标调整模块100，用于在revit软件中，对模型坐标进行调整使得模型坐
标和设计坐标一致；地质建模模块200，用于在revit软件中对施工场地进行建模，得到场地模型；三类桩建模模块300，用于在revit软件中对三类桩进行建模，并在revit模型中对三类桩的基本信息和缺陷位置进行标注；设备信息确认模块400，用于根据三类桩模型以及其标注的基本信息和缺陷位置，统计确定三类桩施工处理所需的桩芯钻孔机械和清孔水泵的设备信息；其中，桩芯钻孔机械用于三类桩的钻孔，清孔水泵用于在钻孔之后向桩芯内部注水冲刷，以清理三类桩缺陷位置堆积的淤泥层；钢筋笼建模模块500，用于根据三类桩的基本信息和缺陷位置，利用revit软件进行钢筋笼模型的建模，得到含有钢筋笼模型的三类桩模型；模型链接模块600，用于将建好的含有钢筋笼模型的桩基模型链接入场地模型，以得到桩基工程模型；施工模拟模块700，用于采用桩基工程模型，利用可视化的优势，对三类桩的施工处理进行路径和工序的模拟；数据统计模块800，用于利用revit软件的明细表功能，统计确定三类桩施工处理所需的混凝土和钢筋的工程量。
39.优选地，坐标调整模块100，还用于使用软件项目基点和测量基点的功能，对模型坐标进行调整。
40.优选地，地质建模模块200，用于根据施工场地的地质勘探报告，在revit软件中对施工现场的场地地质进行建模，将地质土层模型进行分层并逐个赋予材质，得到场地模型。
41.需要注意的是，三类桩施工系统和三类桩施工方法原理相同，相关之处可以相互参考。
42.综上，本实施例提供的基于bim的三类桩施工系统，对施工场地进行建模，依据桩基设计图纸在revit软件中对工程桩进行建模并在模型中标注三类桩的基本信息和缺陷位置，并根据三类桩模型确定三类桩施工处理所需的桩芯钻孔机械和清孔水泵的设备信息、以及钢筋笼信息，并进行钢筋笼的建模，以便进行统计确定三类桩施工处理所需的混凝土和钢筋的工程量，并根据确定的设备信息确定其施工方案，以便通过钻孔后向桩芯内部注水冲刷，以清理三类桩缺陷位置堆积的淤泥层，解决桩孔内部存在淤泥等问题，降低三类桩的处理方案编制难度，为工程的顺利进行提供技术支撑。
43.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
44.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。